Теория и численные методы обоснования параметров водопроводящих трактов гидроэнергетических установок

• Автор: Соколов, Борис Андреевич
• Шифр специальности: 05.14.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 343 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОБОСНОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВОДОПРОВОДЯЩИХ ТРАКТОВ ГсУ

1.1. Основные положения теории обоснования параметров водопроводящих трактов ПЗУ.

1.2. Методы обоснования параметров каналов ГЭУ. .

1.3. Методы обоснования параметров трубопроводов

ГЭС и ГАЭС

1.4. Методы определения параметров трубопроводов крупных насосных станций .

1.5. Методы обоснования параметров туннелей

и уравнительных резервуаров.

1.6. Оценка методов обоснования водопроводящих трактов ГЭУ

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБОСНОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВОДОПРОВОДЯЩИХ ТРАКТОВ ПЗУ
2.1. Основы автоматизации проектирования водопроводящих трактов.
2.2. Классификация водопроводящих трактов ГЭУ
2.3. Основные положения обоснования параметров водопроводящих трактов.
2.4. Определение оптимальных параметров водопроводящих трактов при детерминированной постановке задачи
2.5. Выбор оптимальных параметров в условиях неопределенности части исходной информации .
2.6. Основы экономикоматематической модели связи затрат с параметрами водопроводящих трактов. . .
2.7. Некоторые специальные вопросы обоснования параметров водопроводящих трактов ГЭУ.
3. МЕТОДЫ ЧИСЛЕННОГО АНАЛИЗА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПАРАМЕТРОВ ВОДОПРОВОДЯЩИХ ТР АКТОВ ГЭУ
3.1. Особенности применения численных методов при обосновании параметров водопроводящих
трактов
3.2. Методы численного анализа целевой функции при обосновании параметров сложных систем водопроводящих трактов .
3.3. Обоснование параметров каналов ГЭУ
3.4. Обоснование параметров водопроводящкх трактов
ГЭУ с напорной деривацией
3.5. Обоснование параметров энергетических трубопроводов ГЭС и ГАЭС.
3.6. Определение параметров трубопроводов
насосных станций .
4. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕОСИСТЕМЫ В ЗАДАЧАХ
ОБОСНОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВОДОПРОВОДЯЩИХ ТРАКТОВ
4.1 Основные положения численного моделирования
геосистемы.
4.2. Представление в ЭВМ рельефа местности
4.3. Отображение в ЭВМ физикомеханических
и гидрогеологических свойств грунтов .
4.4. Представление в ЭВМ свойств почв и растительного покрова
4.5. Представление в ЭВМ гидрологических
и климатических условий
4.6. Представление в ЭВМ топологии основных сооружений водопроводящих трактов
5. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ВОДОПРОВОДЯЩИХ ТРАКТАХ ГЭУ
5.1. Особенности моделирования гидравлических
процессов в элементах водопроводящих трактов. .
Стр.
5.2. Численное моделирование неустановившегося безнапорного движения воды.
5.3. Начальные и простейшие граничные условия в моделях безнапорных потоков водопроводящих щрактов.
5.4. Численное моделирование неустановившихся напорных гидравлических процессов в водопроводящих трактах ГЭУ.
5.5. Численное моделирование неустановившегося напорного движения воды с содержанием парогазовой фазы.
5.6. Начальные и простейшие граничные условия для напорных систем водопроводящих трактов. . . .
6. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ВИДОВ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ В УЗЛАХ ВОДОПРОВОДЯЩЕГО ТРАКТА
6.1. Основные положения численного моделирования физических процессов в узлах тракта
6.2. Математические модели переходных процессов
в гидроагрегатах ГЭС и ГАЭС.
6.3. Граничные условия для гидроагрегатов
насосных станций
6.4. Сложные виды граничных условия для напорных систем водопроводящих трактов
6.5. Граничные условия для узлов безнапорных водопроводящих трактов.
7. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОЛОЖЕНИЙ ОБОСНОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВОДОПРОВОДЯЩИХ ТРАКТОВ ПЗУ
7.1. Основные объекты исследований водопроводящих трактов.
7.2. Результаты исследований по обоснованию параметров водопроводящего тракта Ирганайской ГЭС
7.3. Техникоэкономическое обоснование параметров турбинных трубопроводов СаяноШушенской ГЭС. . .
7.4. Определение параметров сети трубопроводов насосной станции участка Московский
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


В ряде стран Западной Европы и некоторых социалистических стран пользуются формулами Бундшу, которые он получил в году 9. Известны аналогичные формулы Г. Саркари, А. Нидерхоффа, К. В Советском Союзе следует отметить формулу Ю. А.А. Морозова. К недостаткам следует отнести погрешность в определении размеров диаметра пренебрежение взаимовлиянием смежных параметров результаты расчетов не зависят от режима работы гидроэнергетической установки и т. В практике гидроэнергетического проектирования получили широкое распространение аналитические метода обоснования параметров трубопроводов. Первые отечественные работы в этом направлении принадлежат Б. А.Бахметеву . Дальнейшее развитие анатитические методы получили в работах В. Г.Айвазьяна, А. А,Морозова, Ф. Ф.Губина, Г. А.Претро, В. Л,Орлова, Д. С.Щавелева и других. В ранних работах для получения аналитических зависимостей использовалось выражение 1. Из всего многообразия аналитических формул для определения диаметра трубопровода рассмотрим лишь те, которые получили наибольшее распространение в практике проектирования в последнее время. При оценке потерь энергии и мощности по замыкающим затратам на электроэнергию, используя выражение 1. Д.С. Аналогично получены выражения для диаметра трубопроводов
о. Гс г Тт 7т Г . Форлула I. I5 применяется при V , I. Здесь индексами тин обозначены турбинный и насосный режимы. Ф.Ф. Остальные обозначения эквивалентны I. I.I6. Заметим, что ,1. Различие между этими формулами
в оценке величины теряемой энергии. Более обоснованы формулы 1. Кроме того в них более детально учитывается и величина потерь энергии учет работы ГЭС в паводок и т. Примером аналитических выражений для диаметров трубопроводов с раскрытием топливного и мощностного эффектов могут служить работы В. А.Орлова 5,7 и В. М.Адамова 6. Следует отметить, что оценка мощностного эффекта в 5,7 идет по максимальному расходу, что существенно завышает теряемую в трубопроводе мощность. Такую оценку следовало бы производить по расходу, который идет по турбинному трубопроводу при работе ГЗС с гарантированной мощностью в пике графика нагрузки энергосистемы наиболее напряженного ее периода работы. О0 . Необходимо заметить, что автор работы 6 не вводит различий в выработке энергии и получении мощности на ТЗС и ГЗС, а мощностной эффект оценивается по расчетному расходу. Кроме того не учитывается изменение мощности и потерь энергии при работе ГЗС в паводок. Учитывая возможности аналитических методов обоснования параметров напорных трубопроводов, а также необходимость их стандартизации и принимая во внимание неопределенность исходной информации повышать точность расчетов, вводя дополнительные коэффициенты, раскрывая более подробно мощностной и энергетический эффекты и т. О от удельных расчет
комендовать формулы 1. Для трубопроводов железобетонных и сталежелезобетонных имеются аналогичные формулы. Все аналитические формулы для обоснования параметров трубопроводов ГЭУ являются приближенными. Они не дают ответа, где необходимо переходить с одного диаметра на другой расчетные значения напоров принимаются постоянными, хотя известно, что величина гидравлического удара зависит от диаметра, толщины оболочки жесткости оптимизации подлежит лишь диаметр или площадь сечения, а рациональное распределение усилий, например в сталежелезобетонной оболочке, не учитывается слабо учитываются конструкционные элементы оболочек и т. Вариантные метода обоснования параметров турбинных трубопроводов ГЭС, ГЛЗС применяются в том случае, когда изза сложности формулы поперечного сечения или особой конструкции оболочки не удается получить аналитические зависимости. В этом случае применяют графические метода. Критерием оптимальности служит выражение 1. Их разработкой занимались те же исследователи, что и в аналитических методах. Дальнейшее развитие теории обоснования параметров трубопроводов ГЭС, ГАЗС получило в автоматизированных методах поиска параметров, действующих в рамках автоматизированных систем проектирования. Одной из первых попыток разработки обоснования параметров трубопроводов с применением ЭВМ дана в работе И. Н.А. Картвелишвили, Г. Е.Автономова 0.