水錘及調(diào)壓室-水錘現(xiàn)象和研究水錘的目的

項(xiàng)目10水錘及調(diào)壓室1水錘現(xiàn)象和研究水錘的目的2減小水錘壓強(qiáng)的措施3調(diào)壓室項(xiàng)目10水錘及調(diào)壓室10.1水錘現(xiàn)象和研究水錘的目的一、水錘現(xiàn)象概念：在水電站運(yùn)行過(guò)程中，為了適應(yīng)負(fù)荷變化或由于事故原因，而突然啟閉水輪機(jī)導(dǎo)葉時(shí)，由于水流具有較大的慣性，進(jìn)入水輪機(jī)的流量迅速改變，流速的突然變化使壓力水管、蝸殼及尾水管中的壓力隨之變化，這種變化是交替升降的一種波動(dòng)，如同錘擊作用于管壁，有時(shí)還伴隨轟轟的響聲和振動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為水錘。二、研究水錘的目的（1）計(jì)算水電站引水系統(tǒng)水錘壓強(qiáng)的最大升高值，以確定壓力管道、蝸殼和水輪機(jī)強(qiáng)度設(shè)計(jì)的最大內(nèi)水壓強(qiáng)。（2）計(jì)算水電站引水系統(tǒng)水錘壓強(qiáng)的最大降低值，以確定其最小內(nèi)水壓強(qiáng)。（3）研究水錘與機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)系。（4）研究降低水錘壓強(qiáng)的措施。三、水錘的傳播過(guò)程１.0~L/c:升壓波，由閥門向水庫(kù)傳播，水庫(kù)為異號(hào)等值反射。２.L/c~2L/c:降壓波，由水庫(kù)向閥門傳播，閥門為同號(hào)等值反射。３.2L/c~3L/c:降壓波，閥門→水庫(kù)。４.3L/c~4L/c:升壓波，水庫(kù)→閥門。四、水錘特性當(dāng)突然啟閉閥門時(shí)，由于啟閉時(shí)間短、流量變化快，因而水錘壓力往往較大，而且整個(gè)變化過(guò)程是較快的。由于管壁具有彈性和水體的壓縮性，水錘壓力將以彈性波的形式沿管道傳播。摩擦阻力的存在造成能量損耗，水錘波將逐漸衰減。水錘波同其它彈性波一樣，在波的傳播過(guò)程中，在外部條件發(fā)生變化處(即邊界處)均要發(fā)生波的反射。其反射特性(指反射波的數(shù)值及方向)決定于邊界處的物理特性。五、直接水錘與間接水錘水輪機(jī)調(diào)節(jié)時(shí)間Ts≤2L/c，則水庫(kù)反射波回到閥門之前開度變化已經(jīng)結(jié)束，閥門處只受開度變化直接引起的水錘波的影響。1、直接水錘式中c——水錘波速，g——重力加速度，

V０——管道中水流起始平均流速，

V——閥門關(guān)閉完成后閥門處流速。五、直接水錘與間接水錘水輪機(jī)調(diào)節(jié)時(shí)間Ts>2L/c，則開度變化結(jié)束之前水庫(kù)反射波已經(jīng)回到閥門處，閥門處的水錘壓力由向上游傳播的F波和向下游傳播的f波相疊加而成。間接水錘的計(jì)算比直接水錘復(fù)雜得多。間接水錘是水電站經(jīng)常發(fā)生的水錘現(xiàn)象，也是我們的主要研究對(duì)象。2、間接水錘六、間接水錘的兩種類型第一類：當(dāng)ρτ０<1時(shí)，最大水錘壓力出現(xiàn)在第一相末，稱第一相水錘。第二類：當(dāng)

ρτ０>1時(shí)，最大水錘壓力出現(xiàn)