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气垫调压室临界稳定断面计算参数取值讨论

河海大学学报（自然科学版） 2015年第1期43卷 6-10页

作者：张健于德爽安建峰河海大学水利水电学院江苏南京210098

针对气垫调压室断面尺寸通常取决于其临界稳定断面这一特点,指出电站静水头、机组引用流量和调压室水位微幅扰动时气体的热力学过程是影响该临界稳定断面的重要因素。对调压室内气体与环境之间热传导过程进行研究,认为以等温变化(多方... 详细信息

针对气垫调压室断面尺寸通常取决于其临界稳定断面这一特点,指出电站静水头、机组引用流量和调压室水位微幅扰动时气体的热力学过程是影响该临界稳定断面的重要因素。对调压室内气体与环境之间热传导过程进行研究,认为以等温变化(多方指数取1.0)模拟小扰动下气体的热力学过程更符合实际情况。对气垫调压室临界稳定断面计算公式进行数学分析并结合工程实例进行计算,结果表明,以电站正常运行时可能出现的最大静水头及其对应流量作为临界稳定断面的计算条件,能满足其他可能工况下的调压室水位波动稳定性要求,更利于工程安全。

关键词：气垫调压室临界稳定断面多方指数绝热过程等温过程

考虑压力管道水流惯性和调速器特性的调压室临界稳定断面研究

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水力发电学报 2014年第3期33卷 171-178页

作者：郭文成杨建东陈一明单新健武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

针对现有的调压室临界稳定断面公式没有考虑压力管道水流惯性和调速器的影响,本文建立了考虑这两个因素的水力-调速系统数学模型,证明出临界稳定断面判据为描述调节系统的线性常系数齐次微分方程的一阶导数项系数大于零,并据此推导出包... 详细信息

针对现有的调压室临界稳定断面公式没有考虑压力管道水流惯性和调速器的影响,本文建立了考虑这两个因素的水力-调速系统数学模型,证明出临界稳定断面判据为描述调节系统的线性常系数齐次微分方程的一阶导数项系数大于零,并据此推导出包含压力管道水流惯性时间常数和调速器参数的临界稳定断面解析公式,此公式由引水隧洞项、压力管道项、调速器项组成,其中引水隧洞项即为托马公式,压力管道项为正值,调速器项为负值;最后揭示了调速器参数对临界稳定断面影响的数学本质:bt、Td对临界稳定断面增减性的影响存在临界值,但此临界值只是数学意义上的存在,工程实际中不会出现,临界稳定断面是bt、Td的单调递减函数。

关键词：水电站调压室临界稳定断面托马公式压力管道水流惯性调速器特性

考虑水轮机特性项的尾水调压室临界稳定断面公式研究

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中国农村水利水电 2017年第11期 199-203页

作者：杨飞李路明李高会中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311100

为了进一步研究水轮机特性对于调压室临界稳定断面的影响,结合调压室及水道局部模型、发电机及负荷局部模型、调速器局部模型,利用传递函数的思想,推导出了包含水轮机特性项的尾水调压室稳定断面直接表达公式,其中水轮机特性项可直接采... 详细信息

为了进一步研究水轮机特性对于调压室临界稳定断面的影响,结合调压室及水道局部模型、发电机及负荷局部模型、调速器局部模型,利用传递函数的思想,推导出了包含水轮机特性项的尾水调压室稳定断面直接表达公式,其中水轮机特性项可直接采用经验公式进行估算;实际工程案例分析表明,与规范公式相比,该公式计算结果与数值分析结果更为一致,安全性更高,因此采用推导的考虑水轮机特性的尾水调压室稳定断面公式有利于保障实际工程的安全。

关键词：临界稳定断面尾水调压室水轮机特性传递函数

基于临界稳定断面的地下深基坑岩土稳定性勘察技术

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菏泽学院学报 2021年第5期43卷 65-70页

作者：郑宵闽北职业技术学院设计系福建南平353000

提出基于临界稳定断面的地下深基坑岩土稳定性勘察技术,实现了地下深基坑岩土稳定性定量分析.通过创建地下深基坑岩土有限元模型,提出基于极限剪应变的岩土稳定性判据,利用关键点位移计算方法获得破坏判据.通过轴心抗压和抗剪应变数值... 详细信息

提出基于临界稳定断面的地下深基坑岩土稳定性勘察技术,实现了地下深基坑岩土稳定性定量分析.通过创建地下深基坑岩土有限元模型,提出基于极限剪应变的岩土稳定性判据,利用关键点位移计算方法获得破坏判据.通过轴心抗压和抗剪应变数值计算、岩土自承载安全系数与所需支护力计算,完成地下深基坑岩土稳定性勘察.实验结果表明:深基坑挖掘中,岩土的稳定性与剪应变、轴应变和体应变呈正相关,与岩土侧应变呈负相关;岩土等级相同情况下,深度越小,临界稳定断面越大,岩土自承载安全系数越大.该技术勘察到的深基坑临界稳定断面尺寸与在无系统支护条件下挪威Q法得到的最大断面尺寸大致符合,验证该技术具备勘察合理性.

关键词：临界稳定断面地下深基坑岩土稳定性勘察技术

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考虑电网特性的调压室临界稳定断面研究

水利水电快报 2019年第12期40卷 56-61页

作者：何志锋彭志远何峰桂绍波长江勘测规划设计研究有限责任公司

通过引入电网模型,建立了并网条件下的水轮机调节系统模型综合传递函数,根据霍尔维茨(Hurwitz)判据,推导出并网条件下考虑电网特性的调压室托马断面公式,得到了考虑水轮机特性的电网调节特性项,并对其展开研究与分析。从理论层面解释了... 详细信息

通过引入电网模型,建立了并网条件下的水轮机调节系统模型综合传递函数,根据霍尔维茨(Hurwitz)判据,推导出并网条件下考虑电网特性的调压室托马断面公式,得到了考虑水轮机特性的电网调节特性项,并对其展开研究与分析。从理论层面解释了并网条件下输水发电系统所需的调压室稳定断面面积较孤网系统小的原因,定量定性证明了电网对水轮机系统调节品质的改善作用,规模较大的电网使水轮机调节系统更易稳定。通过对电网调节特性项做影响因素敏感性分析,分析了并网运行条件下的电网参数对调压室临界稳定断面的影响。

关键词：调压室临界稳定断面电网特性水轮机调峰调频水电站

基于Hopf分岔特性分析的调压室设置条件与参数判别方法

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电网与清洁能源 2022年第6期38卷 64-71页

作者：刘茜聂思聪谢贝贝刘伟肖洋梁舒婷马晨原西安热工研究院有限公司陕西西安710054 华能西藏雅鲁藏布江水电开发投资有限公司西藏拉萨850000 中国电力科学研究院有限公司北京1001924 西安理工大学陕西西安710048

调压室是水电站输水系统缓解水击波影响,进而满足机组调节保证要求的关键建筑;调压室的设置条件、临界稳定断面和位置是工程设计阶段需科学合理确定的3个关键指标。建立考虑上游调压室和水头损失的水轮发电机组调节系统非线性模型,引入H... 详细信息

调压室是水电站输水系统缓解水击波影响,进而满足机组调节保证要求的关键建筑;调压室的设置条件、临界稳定断面和位置是工程设计阶段需科学合理确定的3个关键指标。建立考虑上游调压室和水头损失的水轮发电机组调节系统非线性模型,引入Hopf分岔理论判断系统的分岔特性;依据系统的稳定域,提出调压室的设置条件和临界稳定断面判别方法;分析调节系统水流惯性时间常数和水头损失系数对系统稳定性的影响,确定调压室的合理位置。实验结果表明,所提方法可依据系统Hopf分岔特性判别调压室设置条件、临界稳定断面位置,为工程中关于调压室设置的设计提供了理论支撑。

关键词：水轮发电机组调节系统非线性 Hopf分岔临界稳定断面调压室设置

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水电站调压井稳定断面问题的研究

水利学报 1981年第6期 86-91页

作者：姚慰城常兆堂寿梅华董兴林上海市水利局华北水利水电学院水利水电科学研究院

原文提出了一个较完整的调压井临界稳定断面计算公式,在已知水力和机电系统主要参数的情况下,调压井的稳定断面取决于调速器的参数T和β。这两个参数有较灵活的变辐,大约T=1～10秒,β=0.3～0.8,并且影响很大,所以如何应用于具体设计工... 详细信息

原文提出了一个较完整的调压井临界稳定断面计算公式,在已知水力和机电系统主要参数的情况下,调压井的稳定断面取决于调速器的参数T和β。这两个参数有较灵活的变辐,大约T=1～10秒,β=0.3～0.8,并且影响很大,所以如何应用于具体设计工作似乎还可以商榷。以该文所举的算例来看,最后算得:

关键词：调压井支洞调速器原文时间常数速度调节器发电厂水电站临界稳定断面

水电站气压式调压室系统小幅度波动的稳定条件和过渡过程

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水力发电学报 1986年第2期 32-51页

作者：彭守拙清华大学水利系

气压式调压室可以设置在覆盖深,岩性好的地段,其布置不受地形条件的影响,可以节省工程量,获得经济效益,国外有成功使用气压调压室而得到巨大经济效益的实例。气压式调压室的稳定断面较大。本文从实际情况出发,提出采用双气压式调压室,... 详细信息

气压式调压室可以设置在覆盖深,岩性好的地段,其布置不受地形条件的影响,可以节省工程量,获得经济效益,国外有成功使用气压调压室而得到巨大经济效益的实例。气压式调压室的稳定断面较大。本文从实际情况出发,提出采用双气压式调压室,以减少单个调压室的水平横断面积。文中建立了双气压调压室的波动微分方程,论证了波动稳定的条件及其一般性。说明了上游双园筒式调压室系统,上游一个园筒式调压室与一个气压式调压室相串联的系统,上游单园筒式调压室,上游单气压式调压室诸情况均属本文特例,它们均临界稳定条件均包含在所导出的(13)式中,(13)式是托马条件的推广。还结合具体的算例讨论了影响波动稳定的各主要因素。指出:局部水头损失和调压井的位置对稳定区域和临界稳定断面的影响是重要的。本文还利用电子计算机方法给出了双气压式调压室、水轮机、调连器系统的调节过渡过程,并分析了调速器缓冲时间常数T_d,缓冲强度b_t以及调压井断面积对小幅度调节过渡过程的影响。计算机方法计算结果与临界稳定条件基本一致。

关键词：调压室波动微分方程气室筒式输水建筑物贮气间呼吸器(动物) 临界稳定断面气压式过渡过程动态过程波动水电站发电厂

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低水头水电站调压室稳定断面研究

郑州大学学报(工学版) 1986年第1期 37-54页

作者：杨灵霞刘子榕郑州工学院水力学教研室

本文首先给出阻抗式调压室波动分析的基本方程式,用李亚普诺夫的直接法研究有限小波动时的稳定条件,导出了小于托马断面的调压室稳定断面计算公式,并用电算法进行了验证。用理论分析法和图解法探讨了大波动的稳定特性。考虑实际电站情... 详细信息

本文首先给出阻抗式调压室波动分析的基本方程式,用李亚普诺夫的直接法研究有限小波动时的稳定条件,导出了小于托马断面的调压室稳定断面计算公式,并用电算法进行了验证。用理论分析法和图解法探讨了大波动的稳定特性。考虑实际电站情况的各种因素,用现代控制理论研究了阻抗对实际电站调节稳定性的作用。还进行了阻抗实验和涌浪实验,电算涌浪与实验比较,验证了基本方程式的正确性。最后对南湾2号电站调压室稳定断面进行了具体研究,认为调压室稳定断面可以比托马断面减小百分之六十。

关键词：调压室能量方程流速水头小波动临界稳定断面输水建筑物数学物理方程阻抗孔口低水头水电站