隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展,電網(wǎng)規(guī)模容量持續(xù)增大,為解決電網(wǎng)的調(diào)峰問題,開發(fā)大型抽水蓄能電站是增強(qiáng)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的有效途徑。進(jìn)/出水口是抽水蓄能電站輸水系統(tǒng)的重要組成部分,進(jìn)水口和出水口是合一的,進(jìn)流時稱為進(jìn)水口,出流時稱為出水口,水流呈復(fù)雜的雙向流動。進(jìn)/出水口出流時,將隧洞來流通過擴(kuò)散段和調(diào)整段擴(kuò)散調(diào)整形成滿足過柵要求的流速分布;進(jìn)流時,將庫盆水流匯集入隧洞,適應(yīng)變幅較大的庫水位,不產(chǎn)生有害環(huán)流或漩渦。進(jìn)/出水口可分為側(cè)式和豎井式兩種基本型式,側(cè)式進(jìn)/出水口水流沿接近水平方向流動,流向一般不發(fā)生劇烈變化;豎井式進(jìn)/出水口輸水道與庫區(qū)垂直連接,水流的進(jìn)出在短距離內(nèi)經(jīng)過兩個90°的轉(zhuǎn)折,流向變化劇烈。進(jìn)/出水口是抽水蓄能電站的咽喉,控制著進(jìn)出流的水力條件,其設(shè)計的好壞直接關(guān)系到電站的安全和經(jīng)濟(jì)效益。目前對進(jìn)/出水口雙向水流特性的研究尚不足,尤其對于近年來備受關(guān)注的豎井式進(jìn)/出水口,研究成果一般以具體工程經(jīng)驗性為主,側(cè)重研究分流孔附近的水力特性,缺乏對完整的進(jìn)/出水口水力特性的一般性研究。對于側(cè)式進(jìn)/出水口,雖然研究成果較多,但主要針對單體進(jìn)行研究,對于擁有多個進(jìn)/出水口的大型抽水蓄能...

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 進(jìn)/出水口型式及組成
    1.3 進(jìn)/出水口水力特性的基本要求
    1.4 進(jìn)/出水口國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 側(cè)式進(jìn)/出水口研究進(jìn)展
        1.4.2 豎井式進(jìn)/出水口研究進(jìn)展
    1.5 本文主要工作與創(chuàng)新點
        1.5.1 主要工作
        1.5.2 創(chuàng)新點
第二章 試驗量測技術(shù)與紊流模型
    2.1 試驗量測技術(shù)
        2.1.1 聲學(xué)多普勒測速技術(shù)
        2.1.2 粒子圖像測速技術(shù)
    2.2 紊流模型
        2.2.1 紊流控制方程組
        2.2.2 紊流模型理論
        2.2.3 模型求解
        2.2.4 自由液面處理方法
    2.3 小結(jié)
第三章 側(cè)式進(jìn)/出水口水力特性研究
    3.1 工程背景
    3.2 模型設(shè)計和模型制作
        3.2.1 模型設(shè)計
        3.2.2 模型制作及量測
    3.3 試驗成果及分析
        3.3.1 明渠環(huán)流
        3.3.2 漩渦觀測
        3.3.3 水頭損失
        3.3.4 分流孔流速分布
    3.4 小結(jié)
第四章 豎井式進(jìn)/出水口內(nèi)部流場試驗研究
    4.1 工程背景
    4.2 模型設(shè)計和模型制作
        4.2.1 ADV試驗
        4.2.2 PIV試驗
    4.3 試驗成果及分析
        4.3.1 分流孔及庫區(qū)流速分布
        4.3.2 彎道段及擴(kuò)散段內(nèi)流流場
    4.4 小結(jié)
第五章 豎井式進(jìn)/出水口水力特性數(shù)值模擬研究
    5.1 工程背景
    5.2 模型建立與驗證
        5.2.1 模型建立
        5.2.2 模型驗證
    5.3 計算成果及分析
        5.3.1 設(shè)計體型
        5.3.2 彎道段的影響
        5.3.3 豎直段的影響
        5.3.4 分流孔數(shù)的影響
        5.3.5 進(jìn)/出水口之間相互影響
    5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝



本文編號：3905821