【《80000KW装机总容量重力坝水电站进水及引水建筑设计计算案例》2500字】

KW装机总容量重力坝水电站进水及引水建筑设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u1956480000KW装机总容量重力坝水电站进水及引水建筑设计计算案例 1201391.1引水隧洞洞径计算 148801.2有压进水口高程计算 2183041.2.1闸门处管道尺寸计算 2309711.2.2计算进水口最小淹没深度 262341.3有压进水口尺寸的计算 3323121.3.1确定进水口顶板椭圆长短轴 387931.3.2进水口尺寸的确定 340251.3.3通气孔尺寸确定 3270101.3.4渐变段确定 3104581.4引水道静力计算 4116271.4.1局部水力损失计算 476461.4.2沿程水头损失计算 5164511.5引水道动力计算（合肢法） 6295131.5.1化复杂管为简单管（将蜗壳放在尾水管末尾） 6274671.5.2压力升高的两种情况 6289221.5.3计算水击压力降低的两种情况 10296911.5.4尾水管真空度的校核 121.1引水隧洞洞径计算1.5.1主管管径计算主管内引用流量的最大值为：根据支管直径跟蝶阀直径大小一样，它经济情况下的流速是：可设主管内水流流速为：，那么根据公式可知主管面积：支管管径跟蝶阀直径一致，是。1.2有压进水口高程计算1.2.1闸门处管道尺寸计算闸口处的参数我采用了隧道直径的倍。因此另外，在确定闸门的尺寸时，要考虑水压分布，通常是窄而高的。让闸门处的管道高跟导流隧道参数一样，即:那么闸门处管道宽度是：因此闸门处水流的速度是：1.2.2计算进水口最小淹没深度根据式子（查参考文献）可得：在这之中：—经验系数，，此电站进水口取：—闸门段水流速度—闸门孔口高度，所以它的进水口所对应的高程为： 1.3有压进水口尺寸的计算1.3.1确定进水口顶板椭圆长短轴入水口顶板的椭圆曲线方程是：式中：，取a=1.1D=1.1×4.81=5.291m，取 ，符合进水口椭圆曲线的条件。1.3.2进水口尺寸的确定进水口过栅流速：进口流量： 所以说，进水口高度是：进水口的宽是： 1.3.3通气孔尺寸确定由于该电站是联合供水系统，因此在每个机组前面都有一个蝶阀，用于机组的意外停机，因此只能在分流通道的进水口设置检修门。选择通气孔时，取其直径为：。1.3.4渐变段确定根据《水工设计手册》第7册P9可算： 1.4引水道静力计算为了计算局部水头损失，我们应该先计算一些辅助参数：（1）计算拦污栅栅条之间的净距离因为是混流式水轮机，那么取 栅格厚度取。（2）计算蝶阀活门厚度最大值根据参考文献可得：—考虑水锤效应的最大工作头，的 ,1.4.1局部水力损失计算在这里面：—为导流通道各部分的局部水头损失系数—为系数渐变段水力损失计算如下：以最大流量为基准，损失数据见下表：表5-1各部分损失表拦污栅进口检修闸门渐变段上弯段下弯段0.690.11513.80.6593.473.47（m）0.00200.00030.0400.00190.01020.0102岔管1渐缩段1岔管2渐缩段2蝶阀渐缩段351.68.6761．847.015．52.08(m)0.1630.0250.1810.1370.0450.0061因此，水头的总损失为：1.4.2沿程水头损失计算沿程水头损失根据式子可算，—管长—管道中的水流速—管段水力半径—谢才系数在这里面：—管段面积—湿周对圆截面压力管而言，—内管壁粗糙系数,查《水力学》书上表可得：因此，沿分流管线各部分的水头损失如下：表5-2各段沿程损失表1.551.551.551．030.8597.7997.7997.7991.3688.480.1620.1620.0900.0310.040其中：—渐变部分和向上曲线部分之间的距离—向上曲线和向下曲线之间的距离—下弯段跟岔管1之间的距离—岔管1跟岔管2之间的距离—岔管1跟蝶阀之间的距离因此，管段的沿程总损失为：。引水管道的总水力损失是： 。1.5引水道动力计算（合肢法）1.5.1化复杂管为简单管（将蜗壳放在尾水管末尾）在实际项目中，在初步设计中，为了快速计算所需值，将复杂管道简化为简单管道。简化过程应遵循以下原则：管的长度保持与管的长度不变，并且管中水的动能保持不变。1.5.2压力升高的两种情况（1）设计水头时：相应的等价流速为：主管流量速度：支管流量速度：蜗壳进水口所对应水流速度：尾水管进口流速：尾水管出口所对应水流速度：尾水管平均流速：其管道的等价流速为：另外,引水管是钢衬混凝土型的,因此以引水管的波速取为准,分支管波动速度是,蜗壳对应波的速度是,尾水管对应波的速度是。其管道等价波速为：等价管的特性常数为：在这里面：—等价管总长—设计水头—导叶关闭时间，首先取13 导叶全开，是末相水击。水击的单位变速和相对压力的计算：根据苏联公式：它们之中：—水轮机出力和，（合肢法）—导叶从完全打开到空转的时间，—修正系数，在“水力发电站”的图中找到：—在额定条件下的单位速度 —飞轮扭矩可从《水电厂动力设备设计手册》的式子中获得。：在这里面：—经验系数，该值可从表中获得：—，由知，当时，算得： —定子铁芯长度，相应的那么： 类似地：当时，可以计算出： ，，最终导叶的关闭时间为为。 因此， 因此，作用在水轮机上的总水头为： （2）在上游最大水位时（上游是检查洪水位）：上下游水位差：即：，对应。由水轮机出力所对应计算公式可得：等价管流速为：主干管流速：支管流速：蜗壳进水口所对应水流速度：尾水管进口流速：尾水管出口所对应水流速度：尾水管平均流速：其管道的等价流速为：等价管的特性常数为：此种情况下，，为末相水击。求得相应的： 所以： 所以作用在水轮机上的总水头为： 所以两种情况进行了比较,最后选择第二种为控制的依据，即：上游为时，全甩负荷由水击压力形成的压力上升被用作设计或检查压力管道，蜗壳和涡轮强度的基础依据。1.5.3计算水击压力降低的两种情况（1）正水击反射为负水击时：由于缺乏水能数据，因此根据最小水的能量来计算工作水头，即：，从模型中综合特征曲线检查：,相应的等价管流速为：主干管流速：支管流速：蜗壳进水口所对应水流速度：尾水管进口流速：尾水管出口所对应水流速度：尾水管平均流速：其管道的等价流速为：等价管的特性常数为： 此种情况下，，为末相水击。全甩负荷时，对于将正水击反映为负水击的情况，水击压力的相对降低值计算： 分配到压力管道的最后端： 分配到蜗壳： （2）当上游水位达到死水位的时候，最后的一个机组投入运营：其工作水头取最小水头，即：其机组的引用流量与第一种情况相同，即为：等价管流速为：主干管流速：支管流速：蜗壳进水口所对应水流速度：尾水管进口流速：尾水管出口所对应水流速度：尾水管平均流速：其管道的等价流速为：等价管的特性常数为： 此种情况下，，为末相水击。全甩负荷时，对于正水击反射成负水击情况下，压力它的降低了： 分配到压力管道的最后端： 分配到蜗壳： 因此，对比后取第一种情况作为控制基础，防止压力管道里面产生负压。1.5.4尾水管真空度