Нестационарные явления в напорных водоводах гидроэлектростанций

• Автор: Абубакиров, Шамиль Игнатьевич
• Шифр специальности: 05.14.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 261 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Основные условные обозначения .

1. Существующие исследования пульсаций давления

в напорных водоводах ГЭС.

1.1. Уравнения нестационарных явлений в напорных водоводах ГХ, и их граничные условия

1.2. О причинах пульсаций давления в напорных водоводах.

1.3. Пульсации давления, возникающие в отсасывающей трубе

1.4. Краткий обзор методов анализа нестационарных явлений в напорных водоводах

1.5. Цульсации давления при переходных процессах

1.6. О допустимой вибрации напорных трубопроводов ГЭС

1.7. Краткие выводы и задачи данной работы
2. Влияние демпфирования на пульсации давления
в напорных водоводах ГХ
2.1. Постановка задачи .
2.2. Учет демпфирования в расчетах нестационарных явлений в напорных водоводах
2.3. Характеристика системы турбина напорный
водовод ГХ с учетом демпфирования
2.4. Влияние изменения коэффициента демпфирования на распределение амплитуды пульсаций давления по длине напорного водовода ГХ
2.5. Вы в о д ы
3. Натурные исследования пульсаций давления в проточном тракте гидротурбины и в напорном водоводе ГЭС
3.1. Постановка задачи
3.2. Натурные испытания агрегатов Ьрекской ГХ, СаяноЩушенской ГХ и Кубанской ГЭС2
3.3. Обработка записей пульсаций давления в проточной части агрегатов ГЭС.
3.4. Оценка связи мевду пульсациями давления за рабочим колесом гидротурбины в конусе отсасывающей трубы и в напорном водоводе ГЭС
3.5. Исследование пульсаций давления в проточном тракте агрегата Нурекской ГЭС .
3.6. Исследование пульсаций давления потока в проточном тракте агрегатов СаяноЩушенской
3.7.Исследование пульсаций давления в проточном
тракте агрегата Кубанской ГЭС2. И
3.8. Анализ полученных результатов
3.9. Выв оды
4, Вероятностные характеристики пульсаций давления в напорных водоводах ГЭС при случайных возмущающих воздействиях.
4.1. Постановка задачи .
4.2. Основные принятые допущения.
4.3. Случайное возмущающее воздействие в системе турбина напорный водовод ГЭС.
4.4. Вероятностные характеристики принятого случайного возмущающего воздействия
4.5. Преобразование случайных сигналов линейными системами
4.6. Влияние параметров с и СО на вероятностные характеристики пульсаций давления
в напорном водоводе ГЭС .
4.7. Влияние коэффициента демпфирования на вероятностные характеристики пульсаций давления в напорном водоводе ГЭС.
4.8. Выводы
5. Определение амплитуды пульсаций давления в напорных водоводах ГЭС при случайных возмущающих воздействиях.
5.1. Постановка задачи
5.2. Распределение амплитуд пульсаций давления по длине напорного водовода при различных
видах возмущзющбго воздействия .
5.3. Влияние изменения диапазона частот на распределение среднеквадратических отклонений амплитуды пульсаций давления по длине напорного водовода ГЭС
5.4. Влияние изменения коэффициента затухания по частоте на распределение среднеквадратических отклонений амплитуды цульсаций давления по длине напорного водовода ГЭС
5.5. Влияние изменения частоты возмущающего воздействия на распределение среднеквадратических отклонений амплитуды пульсаций давления по длине напорного водовода ГЭС
5.6. Влияние изменения коэффициента демпфирования на распределение среднеквадратического отклонения амплитуды пульсаций давления по длине напорного водовода ГЭС
5.7. Параметры рекомендуемого расчетного вида случайного возмущающего воздействия
5.8. Распределение плотности вероятности пульсаций возмущающего воздействия и давления в напорном водоводе ГЭС
5.9. Определение максиьального значения амплитуды пульсаций давления в напорных водоводах ГЭС
5 Вы в о д ы.
3 а к л ю ч е н и е .
Приложение I.
Приложение 2.
Литература


Рис о с К расчету пульсаций давления в напорных водоводах ГЭС. СС и . При анализе пульсаций давления в напорном водоводе соотношение между изменением расхода и давления пульсациями, получается на основании общего решения 1. Фэрмулы 1. ЭЦВМ. Общее решение в форме 1. Для получения конкретного решения задачи на основе общих решений в форме 1. Начальные условия представляют собой, например, распределение расходов скоростей, напоров давлений, открытий турбины для всей рассматриваемой напорной системы, и зависят от заданного режима работы станции и агрегатов. Поскольку решение содержит две произвольные функции, то для их определения на каждом участке длиной I рис Л Л, а требуется задать два краевых условия для сечений СС и 1Р. Таким образом, общее число необходимых краевых условий будет равно 2 Ш , где ГП число вццеленных участков водовода. Например, для простого водовода, представляющего один участок с постоянным значением площади сечения и скорости упругой волны рисЛЛ,б , требуется задать два краевых условия для сечений АА и ВВ. Для водовода с разветвлением на две турбины рисЛ. Рассмотрим формы основных краевых условий, принимаемых при расчетах пульсаций давления в напорных водоводах. В начальном сечении водовода В В рисЛ. Нпу1ьс 0 или . В сечении у турбины АА рис. Представить общий вид зависимости краевого условия в сечении АА затруднительно ввиду отсутствия действительных характеристик возмущающего воздействия. Для развилки рис Л Л,в принимается равенство напоров во всех отводах потери не учитываются, а распределение расходов должно удовлетворять условию неразрывности в случае, если абсолютное давление не падает ниже давления насыщенных водяных паров. В последнем соотношении требуется соблюдение правила знаков, например, расход, направленный к узлу, может быть принят положительным. Приведенные зависимости 1. ГЭС. ГЭС, проявляющиеся в виде пульсаций давления, имеют сложный характер и могут вызываться различными причинами. Цульсации давления в напорных водоводах возникают либо в виде автоколебаний, либо являются вынуаденными колебаниями, вызываемыми переменными возмущающими воздействиями. Так если при какомто напоре, например, при ЬА , т. А0 неустойчива рис. Если предположить, что в сечении АА произошло повышение напора и режимная точка сместилась в Ао , это приведет к образованию волны удара, которая со скоростью С будет распространяться по трубопроводу. Используя метод графического расчета гидравлического удара, по известному коэффициенту , определяющего наклон лучей, находятся точки Ье Ав В и т. Построение сначала расходится, что показывает неустойчивость точки А0 , и характеризует возрастание амплитуды колебаний давления рис. Затем построение приходит к устойчивому предельному циклу в форме ромба рис. Период автоколебаний для простого трубопровода равен 4 б , т. Автоколебания в напорной водоводе ГОС. Рис г 1. Схема гидравлической турбинн С к оценке интенсив кости лгалточних ударов по Н. Согласно построению рисЛ. СА А амплитуда автоколебаний , т. А практически от нуля до удвоенного напора, хотя колебания расхода Сд при этом могут быть небольшие . Явления автоколебаний в напорных водоводах чрезвычайно опасны, необходимо добиваться исключения возможности их появления. Для этого достаточно, чтобы форма напорнорасходной характеристики не имела неустойчивых точек вида в9К0. Налорнорасходную характеристику с неустойчивой зоной могут иметь различные гидравлические элементы. Обычно это устройства, величина отверстия которых уменьшается с ростом напора. К ним относятся различные клапаны, уплотнения затворов с гидроприжимом б5, . Примерами автоколебаний могут служить интенсивные пульсации, вызываемые запорными органами шаровых затворов, тряска водопроводных труб и т. Пульсации давления в проточной части гидротурбины и в напорных водоводах ГХ зависят, как полагают, в основном от возмущающих воздействий, связанных с рабочим процессом гидротурбины. В данной работе при анализе пульсаций давления в турбинном водоводе мы также исходили из этого предположения.