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抽水蓄能电站进/出水口拦污栅数值模拟

张家宝  
【摘要】:抽水蓄能电站的进/出水口是电站输水系统的重要组成部分,它直接影响整个电站的运行性能、安全和效益。抽水蓄能电站的拦污栅一般设置在水电站的进/出水口,以保护机组不受损害,使机组顺利运行,因而,拦污栅是水利枢纽中不可缺少的设备之一。 在进行进/出水口整体模型试验研究其水力学特性时,由于模型缩尺的原因,一般不模拟拦污栅,并认为对试验结果不会产生大的影响。由于进/出水口的水力特性非常复杂,且国内外的参考实例较少,有必要对抽水蓄能电站进/出水口拦污栅的水力特性作深入分析和比较。 本文重点研究了抽水和发电工况时拦污栅对水流分布、压强分布和水头损失的影响。利用三维k-ε紊流模型,对西龙池抽水蓄能电站上库进/出水口现方案及其改变体型(盖板、跌坎、分流墩、竖井扩散段)共十一种体型的有(无)拦污栅抽水和发电工况进行数值模拟,通过分析拦污栅对进/出水口流速分布、压强分布和水头损失的影响,对这一问题进行论证,孔口流速分布的数值计算结果与物理模型试验结果比较表明,数值计算较好地模拟了实际情况。就整个进/出水口而言,不模拟拦污栅,其结果能真实反映进/出水口的水力学特性,并推荐出最优方案。


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