調(diào)壓室涌波計算是水電站引水系統(tǒng)設(shè)計和優(yōu)化的重要內(nèi)容。為解決現(xiàn)有調(diào)壓室涌波隱式計算公式應(yīng)用困難、顯示計算公式通用性差等問題,本文通過建立統(tǒng)一的氣墊式調(diào)壓室室內(nèi)氣體體積與水位關(guān)系,考慮過渡過程流量變化狀態(tài)和系統(tǒng)阻力、阻抗作用特點,推導(dǎo)出對各種體型均適用的氣墊式調(diào)壓室水位涌波方程,分別以穩(wěn)定終了、初始穩(wěn)定時刻為基準(zhǔn),采用KBM漸近法求得其水位涌波及相關(guān)極值的顯示解析計算公式,并分析了不同基準(zhǔn)的公式誤差。這些公式求解方便,其中以穩(wěn)定終了為基準(zhǔn)的公式計算誤差可控制在1%以內(nèi),且對各種體型的氣墊式調(diào)壓室及開敞式調(diào)壓室均適用。 

【文章來源】：水力發(fā)電學(xué)報. 2020,39(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

算例電站引水系統(tǒng)平面布置及計算參數(shù)Fig.3Planelayoutandcalculationparametersofwaterconveyancesysteminahydropowerstation

歐傳奇，等：基于KBM法的氣墊式調(diào)壓室涌波顯式解析解研究21位波動范圍內(nèi)（受氣墊抑制一般較�。┛捎镁�性方程表示：10s10b12Vk(kL)k[k(ZZ)]k(kZ)（6）式中：sL為室內(nèi)水深，m；bZ為上底板高程，m；0k、1k、2k為常系數(shù)，由調(diào)壓室體型確定。對于等面積氣墊式調(diào)壓室，0k為總折算高度，1k為斷面面積，2k為折算頂高程。對于其他非等面積氣墊式調(diào)壓室，選取正常波動范圍氣體體積與水位的兩組參數(shù)（1Z，1V）、（2Z，2V），可由下式確定：212112122121VVVZVZkkZZVV；（7）（a）圓臺型（圓臺體）（b）圓鋼管型（臥式圓柱體）（c）球型（球體）（d）組合型（臥式圓柱體+倒圓錐體）圖1氣墊式調(diào)壓室的體型類型Fig.1Differentshapesofaircushionsurgechambers(ASC)圖2不同體型的氣墊式調(diào)壓室室內(nèi)氣體體積與水深的關(guān)系Fig.2RelationshipbetweengasvolumeandwaterdepthforASCSofdifferentshapes1.2剛性方程推導(dǎo)分別以下標(biāo)“1”、“2”表示初始穩(wěn)定狀態(tài)和過渡過程終了穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)以過渡過程終了穩(wěn)定狀態(tài)為基準(zhǔn)時，令水位涌波幅值z為：2zZZ（8）1.2.1室內(nèi)氣體壓力與涌波的關(guān)系由式（3）、式（6）、式（8）可得：

歐傳奇，等：基于KBM法的氣墊式調(diào)壓室涌波顯式解析解研究21位波動范圍內(nèi)（受氣墊抑制一般較小）可用線性方程表示：10s10b12Vk(kL)k[k(ZZ)]k(kZ)（6）式中：sL為室內(nèi)水深，m；bZ為上底板高程，m；0k、1k、2k為常系數(shù)，由調(diào)壓室體型確定。對于等面積氣墊式調(diào)壓室，0k為總折算高度，1k為斷面面積，2k為折算頂高程。對于其他非等面積氣墊式調(diào)壓室，選取正常波動范圍氣體體積與水位的兩組參數(shù)（1Z，1V）、（2Z，2V），可由下式確定：212112122121VVVZVZkkZZVV；（7）（a）圓臺型（圓臺體）（b）圓鋼管型（臥式圓柱體）（c）球型（球體）（d）組合型（臥式圓柱體+倒圓錐體）圖1氣墊式調(diào)壓室的體型類型Fig.1Differentshapesofaircushionsurgechambers(ASC)圖2不同體型的氣墊式調(diào)壓室室內(nèi)氣體體積與水深的關(guān)系Fig.2RelationshipbetweengasvolumeandwaterdepthforASCSofdifferentshapes1.2剛性方程推導(dǎo)分別以下標(biāo)“1”、“2”表示初始穩(wěn)定狀態(tài)和過渡過程終了穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)以過渡過程終了穩(wěn)定狀態(tài)為基準(zhǔn)時，令水位涌波幅值z為：2zZZ（8）1.2.1室內(nèi)氣體壓力與涌波的關(guān)系由式（3）、式（6）、式（8）可得：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3264270