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弹性模型下基于稳定性的水电站调压室设置条件
  • ISSN号:1003-1243
  • 期刊名称:《水力发电学报》
  • 时间:0
  • 分类:TV732.5[水利工程—水利水电工程] TV134.1[水利工程—水力学及河流动力学]
  • 作者机构:武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉430072
  • 相关基金:国家自然科学基金(51039005;51379158)
中文摘要:

调压室设置条件是水电站初步设计的重要判据之一,引水道较长的电站水流弹性对设置条件有明显影响。本文根据模型的频域特性简化了水击弹性模型,运用拉普拉斯变换理论建立水电站运行稳定性的数学模型。根据霍尔维之稳定性判据推导出简化弹性水击方程下基于稳定性的调压室设置判别条件。并给出了不同调速器参数下的稳定边界,探讨了波动发散程度与水流弹性的关系。通过对数学模型的主导极点分析,求解出转速波动的简化解析表达式,并与数学模型数值计算结果对比,验证了其正确性。根据解析表达式进一步推导出满足不同调节品质的调压室设置判别条件。结合工程实例,得出了考虑弹性时的最大水流惯性常数,对比先前的判别条件可得出水流弹性的重要影响。

英文摘要:

The setting condition of surge chamber is a key criterion in primary designs of hydropower stations, and in the case of long conduits it depends on the elasticity of water significantly. This paper describes a simplified water hammer elastic model based on frequency domain characteristics and a mathematical model of operational stability using Laplace transform theory. We derive a surge chamber stability setting criterion by applying simplified elastic water hammer equations and Hurwitz criterion, and analyze the stability limits corresponding to different governor parameters and the dependence of divergent fluctuations on the elasticity of water. An analytical equation of speed fluctuations is derived by identifying the dominant poles of the equation system, and verified by comparison with numerical results, and then it is used in formulation of the setting conditions for different governing qualities. Application of the theoretical procedure to practical cases shows the maximum inertia time constant of water with compressibility in effect as well as the significance of compressibility by comparison with common setting criterions.

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期刊信息
  • 《水力发电学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国水力发电工程学会
  • 主编:李庆斌
  • 地址:北京清华大学新水利馆211室
  • 邮编:100084
  • 邮箱:
  • 电话:010-62783813
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-1243
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2241/TV
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 优秀学术期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12057