發(fā)布時間：2021-09-07 03:52

　　隨著水電站機組的單機容量越來越大,蝸殼的HD值也急劇增長,蝸殼發(fā)展日趨巨型化,這雖然降低了水輪機的成本,但隨之也引起了一系列問題。例如,巨型水電站蝸殼埋設方式的選擇;蝸殼和座環(huán)在不平衡水推力的作用下可能產(chǎn)生明顯的繞機組中心線變形;墊層蝸殼的墊層由于老化失去彈性,在鋼蝸殼與混凝土之間形成較大的縫隙,由此可能引發(fā)的廠房振動等問題。本文針對以上問題,以有限元方法為主要分析手段,采用ANSYS軟件,結(jié)合某工程實例展開研究。主要內(nèi)容和成果包括:（1）本文比較了不同蝸殼進口邊界條件的模擬方法,綜合考慮蝸殼上游鋼管對計算精度的影響、計算模型的復雜性以及計算工作量的增加程度,建議今后的蝸殼計算模型中,蝸殼進口段的范圍取至上游鋼管中第一個加勁環(huán),建立明鋼管模型,并在加勁環(huán)處施加軸向剛性約束,廠房上游開挖面以外的明鋼管施加按規(guī)范估算的實際可能承擔的內(nèi)水壓力。（2）研究止推環(huán)設置對直埋蝸殼和墊層蝸殼受力特性的影響時,發(fā)現(xiàn)無論上游鋼管是否設置伸縮節(jié),直埋蝸殼均不需設置止推環(huán);對于墊層蝸殼,設伸縮節(jié)時止推環(huán)所起止推作用較為明顯,其對提高流道結(jié)構(gòu)的安全儲備十分必要,不設伸縮節(jié)時上游鋼管或加勁環(huán)能夠代替止推環(huán)的止推... 

【文章來源】：武漢大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．１－１整體模型網(wǎng)格

??１１?＿??圖３．１－１整體模型網(wǎng)格?圖３．１－２鋼蝸殼和座環(huán)網(wǎng)格??本章對墊層蝸殼和直埋蝸殼進行正常運行工況的線彈性靜力計算，所有材料均按線彈??性考慮，模型中共涉及混凝土材料Ｃ２５，彈性模量為２８ＧＰａ，容重２５ｋＮ／ｍ３，泊松比０．１６７；??鋼材容重７８．５ｋＮ／ｍ３，彈性模量２０６ＧＰａ，泊松比０．３；本章墊層材料容重２．５ｋＮ／ｍ３，彈性??模量２．５ＭＰａ，泊松比０．０１；基巖彈性模量１５ＧＰａ，泊松比０．３，計算中不考慮地基質(zhì)量。??計算工況和荷載組合詳見表３．１－１和表３．１－２所列。??表３．１－１計算荷載組合??計算＾??結(jié)構(gòu)?定子基礎荷載?下機架基礎?各樓層活荷載?內(nèi)水壓力???ｇＭ?（ＫＮ）?荷載（ＫＮ）?（ＫＮ／ｍ２）?（ＭＰａ）??正常運行?－Ｊ?－Ｊ?－Ｊ?１０／５／５?１．２１???表３．１－２水輪發(fā)蝴定及下機（ＫＮ）???計算?上機架?定子基礎?下機架基礎??工況?切向?軸向?徑向?切向?軸向?徑向?切向??正常運行?２０１?３３４?６７?３４３?１５４８?８２?４１??注：定子基礎和下機架基礎分別為１２塊、１２塊。??（１）

圖３．２－３蝸殼斷面示意圖?圖３．２－４蝸殼進口斷面示意圖????表３．２－３?Ａ－１方案典型斷面特征點徑向位移（ｍ）?鋼蝸殼??頂部?＿?底部??１＃?－０．０６７８?０．３８１３?－０．０５３５?０．０８６２＃?－０．０３７１?０．１４２１?－０．０９１３?０．００４３＃?－０．０５９１?０．０７９３?－０．０９７０?－０．０２５４＃?－０．０２３０?０．０３３５?－０．０３２１?－０．００７５＃?－０．００８２?０．０１３３?０．００１６?０．００２６＃?－０．００５０?０．００５２?０．００８９?０．００３７＃?－０．００１３?－０．０００３?０．００６４?０．００１８＃?０．００００?－０．００３２?－０．００１４?－０．００１表３．２－４?Ａ－２方案典型斷面特征點徑向位移（ｍ）??鋼蝸殼??＿位置?＿?關?獅?斷面平１＃?０．００５０?０．００３６?０．００２７?０．００

【參考文獻】：
期刊論文
[1]水電站充水保壓蝸殼結(jié)構(gòu)研究和應用綜述[J]. 郭濤,張立翔,武亮.  昆明理工大學學報(自然科學版). 2015(03)
[2]水電站墊層蝸殼座環(huán)傳力機理研究[J]. 傅丹,伍鶴皋,胡蕾,李浩.  水力發(fā)電學報. 2014(04)
[3]水電站直埋-墊層組合蝸殼結(jié)構(gòu)受力特性分析[J]. 郝軍剛,傅丹,伍鶴皋.  武漢大學學報(工學版). 2014(03)
[4]摩擦系數(shù)對水電站墊層蝸殼結(jié)構(gòu)特性的影響[J]. 袁文娜,伍鶴皋,樊熠瑋,范湘蓉.  中國農(nóng)村水利水電. 2014(04)
[5]不平衡水推力下墊層蝸殼座環(huán)結(jié)構(gòu)剪力特性分析[J]. 張宏戰(zhàn),姚栓喜,馬震岳,李曉俊.  大連理工大學學報. 2013(04)
[6]水電站墊層蝸殼結(jié)構(gòu)研究和應用的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 張啟靈,伍鶴皋.  水利學報. 2012(07)
[7]管道過縫結(jié)構(gòu)對墊層蝸殼的影響研究[J]. 聶金育,伍鶴皋,張啟靈,郭云強.  水力發(fā)電學報. 2012(02)
[8]大型水電站充水保壓蝸殼結(jié)構(gòu)聯(lián)合承載分析[J]. 郭濤,張立翔,姚激.  土木建筑與環(huán)境工程. 2011(04)
[9]三峽工程電站設計[J]. 周述達,謝紅兵.  中國工程科學. 2011(07)
[10]水電站蝸殼墊層平面鋪設范圍的確定原則[J]. 張啟靈,伍鶴皋,李端有.  應用力學學報. 2011(02)

博士論文
[1]考慮廠壩相互作用的壩后式電站廠房結(jié)構(gòu)特性及抗震研究[D]. 傅丹.武漢大學 2015
[2]中國新能源發(fā)展研究[D]. 張海龍.吉林大學 2014
[3]水電站墊層蝸殼結(jié)構(gòu)特性及廠房結(jié)構(gòu)抗震研究[D]. 張啟靈.武漢大學 2010

碩士論文
[1]大型水電站充水保壓蝸殼受力及廠房動力分析[D]. 郭濤.昆明理工大學 2008
[2]不同埋設方式的巨型蝸殼結(jié)構(gòu)分析[D]. 程國瑞.大連理工大學 2006
[3]大型水電站水輪機蝸殼結(jié)構(gòu)研究[D]. 陽芳.武漢大學 2004



本文編號：3388787