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《白山抽水蓄能電站攔污柵振動研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、白山抽水蓄能電站攔污柵振動研究水利水電技術(shù) 第39卷 2008年第6期陳曉霞,馮 林,苑潤保(中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司科學(xué)研究院,吉林長春 130061)摘 要:通過白山抽水蓄能電站攔污柵柵條、柵葉及水工整體等大比尺的結(jié)構(gòu)模擬試驗研究,分析攔污柵產(chǎn)生破壞的原因,對設(shè)計方案提出可供參考的建議。關(guān)鍵詞:白山抽水蓄能電站;攔污柵;柵條;振動;模型試驗中圖分類號:TV73212(234) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:100020860(2008)0620063204Studyonvibrationoftrash2rackforB
2、aishanPumpedStorageStationCHENXiao2xia,FENGLin,YRun(ScientificResearchInstituteofChinaWaterNortheastInvestigationDesignL 130061,Jilin,China)Abstract:Basedonthelargescaleonofthetrash2rackinBaishanPumpedStorageHy2dropowerStation,the2isanalyzed,andthensomereferentialsu
3、ggestionsfortherelateddesignisputforwardKeywords:BaishanPuorageHydropowerStation;trash2rack;rackbar;vibration;modeltest———————————————————————————————————————————————1 引 言與常規(guī)電站的攔污柵相比,抽水蓄能電站的攔污柵要復(fù)雜得多,由于具有抽水發(fā)電兩種功能,發(fā)電時上游進(jìn)口為收縮流,水流經(jīng)過柵面,流速不高,分布較均勻,柵體起攔污作用。下游出口為擴(kuò)散流,水流經(jīng)不長的喇
4、叭口擴(kuò)散段到達(dá)攔污柵,流速分布不均勻。抽水時則反之,故進(jìn)/出口均要滿足正、反向水流的要求,從而使得過柵水流條件較為復(fù)雜。據(jù)文獻(xiàn)[1]報導(dǎo),近年來在美國和日本曾發(fā)生了多起抽水蓄能電站攔污柵振動破壞的事例,因此,引起了工程技術(shù)界和學(xué)術(shù)界對這一問題的極大關(guān)注。攔污柵本身結(jié)構(gòu)特性對其振動關(guān)系較大,攔污柵的邊界條件對結(jié)構(gòu)的自振頻率亦有較大的影響。對大型水電站工程,可采用物理模型與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合的試驗?zāi)B(tài)分析方法研究攔污柵的振動,亦可在較大的物理模型中研究攔污柵的振動。白山抽水蓄能電站是在相繼開展的水工整體、攔污柵整體及局部大比例尺模型試
5、驗研究基礎(chǔ)上,通過計算分析,提出該工程初步的設(shè)計建議。庫、上庫、輸水隧洞和地下廠房等建筑物組成。輸水系統(tǒng)下庫側(cè)采用兩機(jī)兩洞,每洞有2個出口,共設(shè)4個攔污柵。上庫側(cè)采用兩機(jī)一洞方式布置,有4個出水口,共設(shè)置4個攔污柵??卓诔叽鐬?13m×1019m,上下庫攔污柵尺寸相同,見示意圖1。圖1 上下庫攔污柵攔污柵整體結(jié)構(gòu)模型的幾何比尺λL為20,模型材料采用有機(jī)玻璃,有機(jī)玻璃材料的力學(xué)參數(shù)如下:———————————————————————————————————————————————33彈模E=4133×10MPa;密度γ=111
6、5t/m。整體結(jié)構(gòu)模型試驗的目的是:通過整體水力模型收稿日期:20082042242 白山攔污柵整體結(jié)構(gòu)模型試驗白山抽水蓄能泵站采用地下式布置,主要由下WaterResourcesandHydropowerEngineeringVol139No16作者簡介:陳曉霞,高級工程師。63試驗,初步選定進(jìn)出口體型,使在各運(yùn)轉(zhuǎn)工況下,各流道的流量分配、各流道內(nèi)的流速分布均能滿足設(shè)計要求。由脈動壓力測量給出柵區(qū)脈壓的頻譜,確定優(yōu)勢頻率,為定性判斷攔污柵的振動情況提供依據(jù)。整體水力模型試驗還為局部振動模型試驗提供控制條件。試驗結(jié)果表明:上庫
7、推薦方案發(fā)電工況流速分布不均勻程度較高,umax/u=1175,時均流速最大值umax=1173m/s。由于比尺太小(1∶20),壁面時均壓強(qiáng)、脈動壓強(qiáng)留在局部模型量測。明顯些。1測點應(yīng)變過程呈近似窄帶隨機(jī)噪聲,2測點類似寬帶隨機(jī)噪聲。而抽水工況時,1測點又顯現(xiàn)寬帶隨機(jī)噪聲的特點,如圖3所示。表1 過柵流速分布系數(shù)(模型值)———————————————————————————————————————————————工 況QV-1###Vmax-1Vmax-1雷諾數(shù)Re/m?s3/m?s/m?sV010976011068011
8、130011215011264011365010996011026019411031109111711221132019601991110711121111051110111811211128113611071105111311211130111211071108110311