【摘 要】
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高水头抽水蓄能电站常采用联合供水,引水系统末端的岔管成为给各台机组供水必不可少的结构形式,其结构不仅复杂且运行时管内流态紊乱,水头损失大。因此,对岔管结构的水力优化特性研究成为热门课题。此外,由于抽水蓄能电站在电力生产中的特殊作用,运行时会在发电、抽水及调相等工况间频繁转换,管内瞬变流不可避免地会产生水击现象。为了高水头抽水蓄能电站引水系统高效率地运行,其管内的瞬变流特性分析成为研究重点。本文以国
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高水头抽水蓄能电站常采用联合供水,引水系统末端的岔管成为给各台机组供水必不可少的结构形式,其结构不仅复杂且运行时管内流态紊乱,水头损失大。因此,对岔管结构的水力优化特性研究成为热门课题。此外,由于抽水蓄能电站在电力生产中的特殊作用,运行时会在发电、抽水及调相等工况间频繁转换,管内瞬变流不可避免地会产生水击现象。为了高水头抽水蓄能电站引水系统高效率地运行,其管内的瞬变流特性分析成为研究重点。本文以国内某抽水蓄能电站引水管道为研究对象,对引水系统岔管段建立了四种锥角角度的三维模型,进行三维定常数值计算,研究岔管过渡段的结构对流态的影响,寻求最合理的过渡段锥角。采用一维MOC与三维CFD相结合的方法对部分引水管道进行三维非定常数值计算,以分析岔管内瞬变流特性。岔管结构的水力特性研究分析表明,在大变径卜型岔管中,过渡管锥角角度的增大,能有效的改善岔管内流动情况,包括岔管接口部分相对低压区以及回流区面积的减小,局部水头损失也相对降低,为防止岔管局部空化及结构优化提供参考。引水管道三维瞬变流研究,由于采用MOC方法与CFD方法相结合,考虑了关阀过程中水锤波在管内的传播,能够很好的表现关阀过程中管内实际流动,并分析对比了三种工况下不同关阀时刻的速度和压力分布,以及监测点的压力值变化数据,总结出采用对称支管阀门关闭的方式可以削弱水力干扰问题,初步认为本方法具有可行性,为大型工程的非恒定流问题研究提供一个新的思路。
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