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TRIZ创新方法剖析抽水蓄能电站进/出水口设计

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水力发电学报 2020年第2期39卷 16-24页

作者：龚成勇李仁年何香如韩伟兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 兰州现代职业学院财经商贸分院兰州730300

创新设计需要创新理论和方法为指导,TRIZ创新理论是可以借鉴的较为成熟的创新理论。以抽水蓄能电站进/出水口设计为例,分析设计对象的特征及其设计原则,以可行性研究报告和初步设计两个阶段的设计任务为内容,引入TRIZ原理,分别建立其系... 详细信息

创新设计需要创新理论和方法为指导,TRIZ创新理论是可以借鉴的较为成熟的创新理论。以抽水蓄能电站进/出水口设计为例,分析设计对象的特征及其设计原则,以可行性研究报告和初步设计两个阶段的设计任务为内容,引入TRIZ原理,分别建立其系统分析模型。通过分析模型的结构组成特征、结构之间连接关系、结构受力作用、水流与结构之间作用关系和水流被结构约束控制关系等内容,采用TRIZ原理的功能分析、因果分析、组件裁剪、资源分析和尺寸-时间-成本创新思维方法等工具,解决工程设计过程中矛盾和问题,获得相应的设计方案。结合行业要求,分析设计方案,应用于实际工程,优化进/出水口结构。进而揭示抽水蓄能电站进/出水口设计要点,剖析工程设计过程,从而证明了TRIZ创新系统对工程设计环节的有效性和指导性。

关键词： TRIZ 创新方法抽水蓄能电站进/出水口系统分析功能分析

河北丰宁抽水蓄能电站下水库进/出水口高边坡支护结构设计研究

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水电与抽水蓄能 2022年第1期8卷 75-82页

作者：刘蕊喻冉余健钱玉英何敏中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司北京市100024 河北丰宁抽水蓄能有限公司河北省承德市068350

河北丰宁抽水蓄能电站下水库进/出水口边坡首先通过理论计算,在开挖前初步确定了边坡的锚喷支护参数,在施工过程中,根据揭露的实际地质条件、监测资料、施工状态及开挖跟踪反分析和围岩稳定分析结果,采取了针对性的边坡加强支护措施,并... 详细信息

河北丰宁抽水蓄能电站下水库进/出水口边坡首先通过理论计算,在开挖前初步确定了边坡的锚喷支护参数,在施工过程中,根据揭露的实际地质条件、监测资料、施工状态及开挖跟踪反分析和围岩稳定分析结果,采取了针对性的边坡加强支护措施,并利用Geostudio和理正岩土软件对加强支护后的高边坡进行稳定性复核计算,优化和完善了合理的边坡支护参数,在确保施工安全的前提下有效降低了建设成本,使工程安全经济,其成果对工程应用及类似边坡的防护措施有指导和借鉴意义。

关键词：抽水蓄能电站进/出水口边坡支护结构设计

抽水蓄能电站侧式进/出水口明渠环流特性研究

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抽水蓄能电站侧式进/出水口明渠环流特性研究

作者：朱洪涛天津大学

学位级别：硕士

随着我国电网容量不断增加,抽水蓄能电站凭借着电能回收效率高、响应迅速、使用寿命长的优势在电力调节中的作用越来越明显。进/出水口作为电站的重要组成部分直接关系到电站的效益。而明渠作为连接进/出水口与库区的纽带,其布置方式会... 详细信息

随着我国电网容量不断增加,抽水蓄能电站凭借着电能回收效率高、响应迅速、使用寿命长的优势在电力调节中的作用越来越明显。进/出水口作为电站的重要组成部分直接关系到电站的效益。而明渠作为连接进/出水口与库区的纽带,其布置方式会直接影响明渠内的流态,进而影响进/出水口的运行。本文针对不同的进/出水口明渠布置方式,以多个实际工程为例,采用数值模拟方法,研究明渠环流特性。(1)对进/出水口明渠布置方式进行总结。针对侧式进/出水口明渠与库区的连接,归纳了4类明渠布置方式,即两侧完全开阔布置方式、一侧完全开阔布置方式、一侧非完全开阔布置方式和两侧山体布置方式。(2)进/出水口明渠数值模拟方法验证。采用RNG-k-ε湍流模型,以文登抽水蓄能电站上水库进/出水口明渠为例,验证了该数值模拟方法的准确性与合理性。(3)进流工况下环流特性研究。数值模拟结果表明,两侧完全开阔布置方式下,明渠内水流流态最优,两个进/出水口拦污栅断面流速分布规律一致且分布均匀;一侧完全开阔布置方式下,明渠中未形成环流,拦污栅断面流速分布均匀;一侧非完全开阔布置方式下,明渠中形成了较大范围的环流,导致三个进/出水口拦污栅断面流态均较差,流速分布不均匀;两侧山体布置方式下,明渠左岸形成小范围的环流,但未对进/出水口产生影响。(4)出流工况下环流特性研究。数值模拟结果表明,当进/出水口全部运行时,四类明渠布置方式除在连接段、部分反坡段上方水面形成回流外,明渠内均未形成较大范围的环流,水流均逐渐向库区扩散。说明在出流工况下,明渠布置方式对明渠内环流的形成影响很小。但当部分进/出水口运行时(例如三个进/出水口并列布置,只运行中间的进/出水口),明渠内会形成两个方向相反的环流,但因环流位于未运行的进/出水口前方且水流流速较低,不会产生不利影响。(5)进/出水口明渠内环流优化研究。一侧非完全开阔这一类明渠布置方式中出现的不利环流,不仅影响明渠内的水流流态,还降低了各进/出水口拦污栅断面水流的均匀性,属不利的水流现象。针对这一情况,提出通过加大明渠连接段长度并且扩大明渠一侧开挖范围可以使环流位置远离进/出水口,在一定程度上改善明渠内的水流流态,改善拦污栅断面水流不均匀程度,减小环流的不利影响。研究成果可以增大抽水蓄能电站进/出水口布置的灵活性,避免大范围的开挖,为进/出水口明渠布置提供参考。

关键词：抽水蓄能电站进/出水口明渠环流明渠布置优化数值模拟

尚义抽水蓄能电站侧式进/出水口水力特性数值模拟研究

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尚义抽水蓄能电站侧式进/出水口水力特性数值模拟研究

作者：宋晖天津大学

学位级别：硕士

抽水蓄能电站是目前最经济的大型储能设备,启动快速,运行可靠,承担调峰填谷、调频调相、事故备用等功能,在电力系统中占据举足轻重的地位。抽水蓄能电站进/出水口作为输水系统重要环节,直接关系到电站运行效益。本文以尚义抽水蓄能电站... 详细信息

抽水蓄能电站是目前最经济的大型储能设备,启动快速,运行可靠,承担调峰填谷、调频调相、事故备用等功能,在电力系统中占据举足轻重的地位。抽水蓄能电站进/出水口作为输水系统重要环节,直接关系到电站运行效益。本文以尚义抽水蓄能电站为研究对象,采用数值模拟的方法,研究上水库侧式进/出水口的水力特性。(1)采用RNG-6)-湍流模型建立某下水库侧式进/出水口数学模型,并将物理模型试验结果与数值模拟结果进行对比,吻合较好,验证了数值模拟的准确性。(2)针对尚义抽水蓄能电站上水库侧式进/出水口设计体型进行数值模拟,抽水工况,拦污栅断面上部有反向流速,拦污栅断面流速不均匀系数大于2,流速分布不均匀;发电与抽水工况,各孔口流量分配不均匀,不满足水力设计要求,需进行优化。(3)优化体型进/出水口在设计体型基础上,调整了孔口尺寸和中边孔宽度比,计算结果显示,该优化体型进/出水口,抽水工况,各孔口流速不均匀系数较设计体型明显降低;发电工况、抽水工况,各孔口流量分配较设计体型明显改善,流量分配基本均匀,满足要求。同时,研究优化体型进/出水口明渠表面流态。(4)对侧式进/出水口同发同抽工况下的水力特性进行数值模拟,分别研究了该工况下进/出水口和明渠的水力特性及水体交换现象。

关键词：抽水蓄能电站进/出水口明渠优化体型水力特性数值模拟

溧阳抽水蓄能电站竖井式进/出水口隧洞段衬砌型式研究

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溧阳抽水蓄能电站竖井式进/出水口隧洞段衬砌型式研究

TRIZ规划方法剖析水利蓄能电站进/出水口设计

中国水力发电工程学会第二届抽水蓄能技术发展青年论坛暨电...

作者：李冲胡旺兴王化龙中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司

溧阳抽水蓄能电站上库进/出水口隧洞段可研阶段拟采用钢筋混凝土衬砌,但施工期揭露该处有岩脉存在,围岩承载能力和可灌性均比较差,采用混凝土衬砌存在安全问题,需研究采用钢衬的可行性。本文对钢衬结构进行了钢衬与围岩的联合承载分析,... 详细信息

溧阳抽水蓄能电站上库进/出水口隧洞段可研阶段拟采用钢筋混凝土衬砌,但施工期揭露该处有岩脉存在,围岩承载能力和可灌性均比较差,采用混凝土衬砌存在安全问题,需研究采用钢衬的可行性。本文对钢衬结构进行了钢衬与围岩的联合承载分析,并进行了敏感性分析。结果表明,进/出水口隧洞段采用钢衬是可行的,由于结构是异型管,考虑围岩的联合承载作用可限制钢衬变形,有效改善钢衬的受力条件,削减峰值应力,建议类似工程进行埋管设计时,即使围岩条件较差,仍应考虑围岩的联合承载作用。

关键词：进/出水口有限元钢衬联合承载

来源： cnki会议评论

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陕西水利 2020年第2期 135-138页

作者：张永强和田鼎晟工程试验检测有限公司新疆和田848000

对已有的某单一无备用水利蓄能电站进/出水口进行综合分析,发现其对水流速控制效果较差。依据TRIZ方法规划布局过程模型,设计多层次布局规划方案。设置进/出水口主要金属结构和设备参数,对上、下库进/出水口隔污栅和检修闸门展开分析。... 详细信息

对已有的某单一无备用水利蓄能电站进/出水口进行综合分析,发现其对水流速控制效果较差。依据TRIZ方法规划布局过程模型,设计多层次布局规划方案。设置进/出水口主要金属结构和设备参数,对上、下库进/出水口隔污栅和检修闸门展开分析。根据检修闸门井的布置形式,选择侧向塔式进/出水口型式,在TRIZ规划方案支持下确定进/出水口宽度。计算扩散段内断面能量和侧向塔式前端断面和后端断面面积,克服顶部所产生的水流分离问题,尽量保持流速均匀,抵消顶板扩张角度偏大的问题,无负流速出现,由此设计水利蓄能电站进/出水口结构。以实际工程为实验对象,将两种方法的水流速控制情况展开对比分析,由结果可知,TRIZ规划方法的水流速控制效果较好,与实际水流速基本一致,符合工程基本需求。

关键词： TRIZ规划剖析水利蓄能电站进/出水口

荒沟抽水蓄能电站下水库进/出水口已建结构水下安全鉴定施工技术

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