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《貫流式機(jī)組水力脈動(dòng)荷載對(duì)水電站廠房結(jié)構(gòu)的影響》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com水利水電技術(shù)第43卷2012年第6期貫流式機(jī)組水力脈動(dòng)荷載對(duì)水電站廠房結(jié)構(gòu)的影響孫萬(wàn)泉(華北電力大學(xué)可再生能源學(xué)院，北京102206)摘要：基于流固耦合的瞬態(tài)動(dòng)力分析，研究了貫流式機(jī)組尾水管內(nèi)渦帶水力脈動(dòng)的作用形式。并分析了作用于廠房和廠房基礎(chǔ)的振動(dòng)波形和動(dòng)力響應(yīng)。最后研究了尾水管內(nèi)脈動(dòng)水壓力荷載的簡(jiǎn)化模擬方法，旨在為貫流式水電站的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)研究提供參考。關(guān)鍵詞：水力脈動(dòng)；貫流式水輪機(jī)；水電站廠房；流一固耦合中圖分類(lèi)號(hào)：T”12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：l000一0860(2012)06-008l-03IIIlpaclofhyd豫IllicpIl
2、l鼴6Ⅱgloadf如mblllbtubulartIlrM恥ullitons￡r眥tIl他ofpowerhoI瑚ofhyd陽(yáng)powerpIaⅡtSUNW卸qu明(SchoolofRenewabkEnergy，NortllCKMElecmcP鯫囂U!liversity，Be巧iflg102206，Chi豫)Abstract：Based帥metramientdymrⅡicalIalysi80fnuid—舯McoupliIlg，tlleInode0fvon既hydmllIicplllsati蚰inthed瑚f}tubeofbuJb血l盯tⅢbir地isgtudiedbe弛in，鋤d山ent
3、hewaVep昌毗咖oftl地vibHtionandtIIe8咖c酬r鵠pon艙impacling講ltlIeP∞忙r量Iou8e“it8f如n山li傭a陀also刪yze正FinalJy，lllemetIIod0ftlleBimpIified8imulati嘶ofthepulsatiflgPressureloadintlled糟fttIlbeismudied，鯽鵝t0pr娟dea耐毛瑚cefortlle8tnlctⅧml粕alysisarIdtllerekv蛐td髓i卵study帆tIlehy-dmpow盯pl鋤ti珊taIledwidlbulbtIIbularturbine·ge
4、ne咧mIlIIi魄ofl【eyw"凼：hydm血cpIIl鯽畸伽；bulbtlIbul盯tllrhine；poweI量lou8ehydrop∞盹rpl蛐t；nIlid-礎(chǔ)dc伽pIing究了尾水管內(nèi)渦帶水力脈動(dòng)的壓力分布，以及該脈1引言動(dòng)水壓力傳給廠房基礎(chǔ)的振動(dòng)波形和動(dòng)力荷載分燈泡貫流式機(jī)組由于過(guò)流量大，單位轉(zhuǎn)速高，效布。最后研究流道內(nèi)脈動(dòng)水壓力荷載的簡(jiǎn)化模擬方率高，能量及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于開(kāi)發(fā)低法及合理性，為貫流式水電站的結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析和設(shè)水頭水力資源?。但是，由于貫流式水電站為河床計(jì)研究提供參考。式布置方案，其廠房基礎(chǔ)變形模量和承載力均低。因2計(jì)算方法與模型此，深人研究
5、機(jī)組水力脈動(dòng)荷載下的廠房結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)、地基基礎(chǔ)應(yīng)力和變形特性，對(duì)確保建筑物整體安采用ANSYs的流固耦合(粥I)分析方法進(jìn)行瞬態(tài)全有重要意義。時(shí)程分析po，計(jì)算基本假定為：(1)將廠房混凝土結(jié)針對(duì)燈泡貫流式水輪機(jī)而言，水力振動(dòng)主要由以下原因引起，即：渦帶振動(dòng)、卡門(mén)渦列、狹縫射收稿日期：20ll-ll-15流、協(xié)聯(lián)關(guān)系不正確等【2o。但以上水力振源中能直基金項(xiàng)目：中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金資助《lOMG33)；清華接造成廠房結(jié)構(gòu)整體振動(dòng)的主要為尾水管內(nèi)的龍卷大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放研究基狀渦帶及其壓力脈動(dòng)。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)某貫流式水電金資助課題(8klh"2010．
6、C-01)。站的工程實(shí)際，利用流固耦合的瞬態(tài)動(dòng)力分析，研作者簡(jiǎn)介：孫泉(1975一)，男，山西人。副教授，博士。學(xué)兔兔www.xuetutu.com孫萬(wàn)泉∥貫流式機(jī)組水力脈動(dòng)荷載對(duì)水電站廠房結(jié)構(gòu)的影響構(gòu)和地基假定為線彈性材料；忽略由于上下游靜水壓動(dòng)頻率主要還是在低頻范圍內(nèi)變化，在進(jìn)口附近水力力差產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)流動(dòng)和速度對(duì)脈動(dòng)壓力的影響。求解脈動(dòng)頻率主要在O．8Hz以?xún)?nèi)，而在中部和出口處的中激活湍流模型。(2)流體脈動(dòng)的瞬態(tài)分析主要考慮頻率主要在0．5Hz之內(nèi)。該計(jì)算結(jié)果與實(shí)際中觀測(cè)水輪機(jī)葉片后的尾水管流道內(nèi)的隨機(jī)脈動(dòng)水壓力荷結(jié)果相一致。載，該脈動(dòng)水壓力主要是由于轉(zhuǎn)輪出水口的旋轉(zhuǎn)渦流流速改
7、變引起的。流道內(nèi)的渦流壓力梯度為流體速度的二次函數(shù)，以其中茹方向?yàn)槔?，．蘭=c1+c2ItI+c3E(1)口^式中，K是茗向方向的流體速度；c。、c2和c，是相關(guān)系數(shù)常數(shù)。對(duì)廠房的復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化：廠房結(jié)構(gòu)不考慮樓板和柱梁構(gòu)件，地基向下取至11．1m圖2尾水管內(nèi)典型路徑和節(jié)點(diǎn)示意處，流體計(jì)算部分僅考慮轉(zhuǎn)輪出水口到尾水管出水口部分(見(jiàn)圖1)。固體模型邊界條件為：地基底部4廠房混凝土結(jié)構(gòu)和地基的動(dòng)力響應(yīng)結(jié)果完全固定，左右側(cè)和上下游側(cè)地基施加水平對(duì)稱(chēng)
