電站進水口位于電站引水系統(tǒng)的首部,是電站的重要組成部分。電站運行時需保證進水口水流平順、進流均勻及流態(tài)平穩(wěn),避免產生有害的吸氣漩渦,并盡量減小水頭損失,以提高發(fā)電效益。水頭損失對水電站機組的設計出力有較大的影響,而低水頭水電站的問題更為突出。因此,研究電站進水口的水力特性,優(yōu)化進水口的體型,保證電站安全高效運行具有重要意義。東坪水電站位于資水中下游,運行近9年,電站發(fā)電時發(fā)現(xiàn)進水口斜坡水域出現(xiàn)嚴重的漩轉水流、橫向流、強烈漩渦等惡劣流態(tài),對導墻、攔沙坎、邊坡岸線等邊界條件進行改變,尋求整治優(yōu)化方案,利用數(shù)值模擬軟件,通過多工況模擬,從進水口水流流態(tài)、水頭損失、流速分布等水力特性進行比較分析,提出水工建筑物優(yōu)化整治方案建議。主要研究內容如下:（1）根據(jù)實際資料,采用ANSYSICEMCFD建立該水電站相關庫區(qū)、進水口前緣全部地形、進水口及水電站全程流道、下游局部區(qū)域等范圍的三維整體模型;（2）將現(xiàn)狀模型導入FLUENT對其進行各種不同運行工況的三維數(shù)值模擬,驗證模擬流態(tài)與原型流態(tài)的相似性,分析水電站運行現(xiàn)狀下電站引水渠內產生漩轉水流、橫向流、強烈漩渦等惡劣流態(tài)的原因;（3）為了改善現(xiàn)狀條件... 

【文章來源】：長沙理工大學湖南省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．３東坪水電站廠房段三維網(wǎng)格示意圖??２．４計算參數(shù)的選取??（１）糙率??根據(jù)表２．２天然河道河床糙率，參照擬定模型河床糙率ｎ＝０．０３０

（ａ）導墻長度２１．６６ｍ進水口速度等值線圖?（ｂ）導墻長度２１．６６ｍ進水口速度矢量圖??圖３．１導墻長度２１．６６ｍ水流流態(tài)圖??３．１．２導墻長度１６．６６ｍ??分析圖２．４?（ａ）、圖２．５?（ａ）與圖３．２可知：將導墻長度減短１０ｍ，電站導墻首部及??其左邊１／２的斜坡區(qū)域內斜向流明顯，范圍較現(xiàn)狀模擬方案有所降低，流速方向與機組??軸線夾角較大，在３０°?￣?４５°之間；攔沙坎坎后存在急流流態(tài)，玻頂水流較急，斜坡坡??頂平均流速５．４６ｍ／ｓ；導墻首端最大橫向流速為８．８９ｍ／ｓ。??１＃機組右墩處前方斜坡區(qū)出現(xiàn)漩渦，位置略向２＃機組偏移，漩渦面積及強度較現(xiàn)狀??明顯減小，１＃進水口無明顯漩渦存在，２＃、３＃進水口靠近左墩處存在漩渦，漩渦面積及??強度較原型現(xiàn)狀有所減小，姑進水口靠近左墩處存在大范圍漩渦。??■：＜ｉ?ｆｉｒ?竭雞??ＩＩ；??曬ｉ？：?２４。難＼＾讀??１８０?２００?２２０?２４０?２６０?２８０?３００?３２０?１８０?２００?２２０?２４Ｑ?２６０?２８０?３００?３２０??Ｘ?Ｘ??（ａ）導墻長度１６．６６ｍ進水口速度等值線圖?（ｂ）導墻長度１６．６６ｍ進水口速度矢量圖??圖３．２導墻長度１６．６６ｍ水流流態(tài)圖??２４??

圖３．１導墻長度２１．６６ｍ水流流態(tài)圖??３．１．２導墻長度１６．６６ｍ??分析圖２．４?（ａ）、圖２．５?（ａ）與圖３．２可知：將導墻長度減短１０ｍ，電站導墻首部及??其左邊１／２的斜坡區(qū)域內斜向流明顯，范圍較現(xiàn)狀模擬方案有所降低，流速方向與機組??軸線夾角較大，在３０°?￣?４５°之間；攔沙坎坎后存在急流流態(tài)，玻頂水流較急，斜坡坡??頂平均流速５．４６ｍ／ｓ；導墻首端最大橫向流速為８．８９ｍ／ｓ。??１＃機組右墩處前方斜坡區(qū)出現(xiàn)漩渦，位置略向２＃機組偏移，漩渦面積及強度較現(xiàn)狀??明顯減小，１＃進水口無明顯漩渦存在，２＃、３＃進水口靠近左墩處存在漩渦，漩渦面積及??強度較原型現(xiàn)狀有所減小，姑進水口靠近左墩處存在大范圍漩渦。??■：＜ｉ?ｆｉｒ?竭雞??ＩＩ；??曬ｉ？：?２４。難＼＾讀??１８０?２００?２２０?２４０?２６０?２８０?３００?３２０?１８０?２００?２２０?２４Ｑ?２６０?２８０?３００?３２０??Ｘ?Ｘ??（ａ）導墻長度１６．６６ｍ進水口速度等值線圖?（ｂ）導墻長度１６．６６ｍ進水口速度矢量圖??圖３．２導墻長度１６．６６ｍ水流流態(tài)圖??２４??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]低水頭電站導墻布置對進水口流態(tài)的影響[J]. 劉曉平,周千凱,周俊,乾東岳.  長江科學院院報. 2012(05)
[2]糯扎渡水電站多層進水口下泄水溫三維數(shù)值模擬[J]. 高學平,張少雄,張晨.  水力發(fā)電學報. 2012(01)
[3]水電站疊梁門多層取水下泄水溫公式[J]. 高學平,陳弘,宋慧芳.  中國工程科學. 2011(12)
[4]樂昌峽水電站進水口水力模型試驗研究[J]. 黃智敏,何小惠,鐘勇明,陳卓英,付波.  水電站設計. 2011(02)
[5]分層取水式電站進水口水力特性數(shù)值模擬研究[J]. 楊建東,金峰,姜治兵.  人民長江. 2011(03)
[6]糯扎渡水電站進水口分層取水數(shù)值模擬研究[J]. 高學平,李妍,宋慧芳.  水力發(fā)電學報. 2010(06)
[7]大型水電站分層取水進水口水力特性的研究[J]. 雷艷,李進平,求曉明.  水力發(fā)電學報. 2010(05)
[8]錦屏一級水電站進水口疊梁門分層取水結構對流態(tài)及結構安全的影響[J]. 游湘,唐碧華,章晉雄,秦永濤.  水利水電科技進展. 2010(04)
[9]電站進水口的水流數(shù)值模擬分析[J]. 任坤杰,王鳳,韓繼斌.  人民長江. 2010(15)
[10]錦屏一級水電站分層取水疊梁門進水口水力特性研究[J]. 章晉雄,張東,吳一紅,張文遠,游湘.  水力發(fā)電學報. 2010(02)

博士論文
[1]大型水電站進水口水力特性研究[D]. 李妍.天津大學 2012

碩士論文
[1]電站進水口聯(lián)系梁對水流影響的三維數(shù)值模擬研究[D]. 王波.長江科學院 2012
[2]分層取水式電站進水口水力特性數(shù)值模擬研究[D]. 楊建東.長江科學院 2010
[3]進水口漩渦影響因素研究[D]. 李書斌.天津大學 2009
[4]抽水蓄能電站側式進出水口出流水流特性研究[D]. 葉建軍.河海大學 2007
[5]水工建筑物進水口前立軸旋渦的研究[D]. 李華.四川大學 2003



本文編號：3559000