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文档简介

2. 水锤压力计算（1）根据小水电运行情况,水锤压力计算按以下两种工况计算：a. 水库正常蓄水位 2180.0m时，机组突然丢弃全部负荷。 b.小水电运行限制水位 2178.0m时，机组由空转至满负荷运行。（2）水锤计算基本公式： a. 钢管中水锤波传播速度值： 式中 1425声波在水中的传播速度（m/s）； 水的弹性模量，=2.1104（kg/cm2）； e管壁的弹性模量，e钢=2.1106（kg/cm2）； d压力管道的内径（mm）； 管壁厚度（mm）。 b. 水锤波在水管中传播来回一次所需时间： 式中 l压力钢管总长度（m）； 水锤波传播速度（m/s）。 c. 压力水管特性常数： 式中 、钢管特性常数； h水电站的静水头（m）； v钢管中水流流速 （m/s）； ts导叶关闭时间 ts=5s 。(3) 经过计算判断得压力钢管内水锤为间接水锤，最大值为极限水锤，水锤压力沿程分布计算成果见表1.3.1。 压力钢管水锤压力计算成果表 表1.3.1 工 况 位 置 工 况 工 况 m转折点0.338-0.518m1转折点3.402-5.21n1转折点6.434-9.85机组导叶前7.752-11.872(4)水锤压力沿程分布曲线见附图1.1.1。 四. 压力钢管结构计算和抗外压稳定校核 1.计算原则： 钢管结构在弹性状态下工作； 除对钢管结构进行强度计算外，还要对钢管进行抗外压稳定校核； 计算中不计地震力及弯段水流的离心力； 钢材为普通碳素钢，即主炉3号镇定钢（a3）； 焊接系数采用0.9，超声波检查率为100%； 管壁厚度计算中，钢管允许应力为0.55s75%。 2. 计算工况： （1）计算荷载： 2180.0m正常蓄水位时静水压力； 2180.0m正常蓄水位时机组丢弃全部负荷的正水锤压力; 钢管的自重; 管内的水重; 温度荷载; 管道放空时通气设备造成的负压。 （2）荷载组合： 工况一： 工况二： 3. 钢管管壁厚度的计算 管壁厚度按锅炉公式计算： 式中 管壁厚度（mm） h 包括水击压力值的设计水头 （m）； d 钢管内径 （m）； 钢材允许应力，=0.55s75% （kg/cm2）, s=2400kg/cm2; 接缝坚固系数，取0.9。 由上式计算得到的管壁计算厚度，在满足钢管抗外压稳定的条件下，再加上2mm的锈蚀及磨损厚度，即为钢管管壁选用厚度。计算成果见表1.3.2。 钢管管壁厚度计算成果表 表1.3.2 项 目 管 段设计水头 （m）钢管内径 （mm）计算壁厚 （mm）选用壁厚 （mm）取水口m段53.08815004.514mm1段87.28715007.314m1n1段119.434150010.0514n1机组导叶前120.75212508.512 4管壁抗外压稳定校核 钢管管壁厚度除应满足强度要求外，还需满足稳定性要求，管壁维持稳定的
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