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白山抽水蓄能泵站拦污栅栅条流激振动的水弹性模型试验研究

苑润保  
【摘要】: 1.对抽水蓄能泵站拦污栅流激振动的研究状况、设计方法,本研究课题的背景和采用水弹性模型研究栅条流激振动的必要性作了简要说明。 2.根据水弹性模型的相似比尺。选择白山抽水蓄能泵站拦污栅水弹性模型的主要比尺为λ_L=3、λ_E=3、λ_p=1,栅条用锌板加工而成,模型材料的实际密度和应有密度的相对差为-7.82%,模型材料的实际弹模和应有弹模的相对差为+1.43%,用激光流速仪量测栅前流速分布,并用流速分布作为控制工况的依据,用应变仪量测栅条应变。 3.给出了模型中实测过栅流速分布,发电工况不同流量时1~#测点(栅条跨中)和2~#测点(栅条与主梁连接点附近)的实测应变历时曲线和相应的谱密度曲线,抽水工况时1~#测点的实测应变历时曲线和相应的谱密度曲线。发电工况时1~#和2~#测点的最大应变差别不大,当流速约从0.94m/s,增至1.32m/s时,最大应变在26~38με之间变动,1~#测点的谱密度为单峰、峰值频率约21Hz,2~#测点为多峰、最大峰值相应的频率为50Hz。抽水工况平均流速从0.96m/s增大至1.25m/s时,1~#测点的最大应变为17~22με,谱密度无明显的峰值。 4.给出了模型中栅条系统的实测自振谱和发生超驰振动时的临界流速。分析了发电工况和抽水工况时的振源特性,讨论了栅条净距对栅条应变的影响,按钢结构设计规范对栅条进行了疲劳计算,1~#测点处可视为不会发生疲劳破坏,2~#测点焊接处的疲劳寿命约为13.6年。


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