Способ моделирования гидравлических явлений в уравнительных резервуарах гидроэлектростанций

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 293 1/02, 9/06 я)5 ЕО САНИЕ ИЗОБРЕТ НИЯ 2 2 1) 4871775/1522) 16,07.90. Энергоиз- гидравличе, с.90. ование ия, 196 ЛИРОВАНИЯЯВЛЕНИЙ В.ЕЗЕРВУАРАХЦИЙ бласти гидм моделирооцессов в С, имеющих их трактов,ение достой при огра- раторного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ МОД ГИДРАВЛИЧЕСКИ УРАВНИТЕЛЬНЫХ ГИДРОЭЛЕКТРОСТА Изобретение относится к о ротехники, а именно, к способа вания гидравлических пр уравнительных резервуарах ГЭ развитую систему водопроводящЦель изобретения - повышверности результатов испытаниниченных размерах лабопомещения.Сущность изобретения состоит в том, что при моделировании уравнительного резервуара используется критерий подобия Фруда, но. напорная часть деривации имеет измененную геометрию, т,к, создание геометрически подобной модели водопроводящих трактов при большой длине напорной деривации в гидравлических лабораториях возможно лишь при очень малом масштабе, что исключает автомодельность потоков в уравнительном резервуаре согласно критерию Рейнольдса, Для воспроизведения по(57) Использование: моделирование гидравлических процессов в уравнительных резервуарах ГЭС при большой длине напорной деривации, Сущность изобретения: для повышения достоверности результатов при измененной геометрии модели напорного водовода при моделировании обеспечивают равенство кинетической энергии массы воды, потерь напора и средней скорости течения воды в месте примыкания к напорному водоводу шахты уравнительного резервуара для моделируемого напорного водовода с измененной геометрией соответствующим параметрам геометрически подобного напорного водовода,добного реальному нестационарного режима движения жидкости в уравнительном резервуаре при измеченной геометрии напорного водовода предложены следующие принципы построения модели; кинетическая энергия (Екин) массы воды в напорном водоводе модели должна быть равной Екин геометрически подобного напорного водовода; потери напора в напорном водоводе модели должны быть равны потерям напора в геометрически подобном напорном водоводе; для сохранения граничных условий необходимо, чтобы средняя скорость в сечении напорного водонода. где шахта уравнительного резервуара примыкает к напорному водоводу, равнялась скорости в геометрически подобном нюорном водоводе, Таким образом, существенным преимуществом является возможность адекватного воспроизведения гидоавлических процессов в уравнительном резервуаре на моделях с измененной геометрией и, 1772293(3) следовательно, повышение достоверностирезультатов моделирования,Для реализации предложенного способа уравнительный резервуар моделируют геометрически подобным натурному, при моделировании используют критерий подобия Фруда, Напорный водовод моделируется геометрически измененным. Для воспроизведения подобного реальному не- стационарного режима движения жидкости в уравнительном резервуаре при измененной геометрии напорного водовода решают совместно уравнения (1) и (2) относительно величин Оиг и Чи где йЪг - площадь поперечного сечения напорного водовода с измененной геометрией;иг - длина напорного водовода с измененной геометрией;Чиг - скорость воды в напорном водоводе с измененной геометрией;р - плотность воды; где и - потери напора в геометрически подобном напорном водоводе:Оиг - диаметр напорного водовода с измененной геометрией;Яиг - коэффициент гидравлического трения напорного водовода с измененной геометрией;- коэффициент местного сопротивления напорного водовода с измененной геометрией;д - ускорение свободного падения. Для того, чтобы средняя скорость в сечении напорного водовода, где шахта уравнительного резервуара примыкает к напорному водоводу, равнялась скорости в геометрически подобном напорном водоводе устраивается местное расширение, Диаметр расширения равен.где Чгп - скорость в геометрически подобном напорном водоводе,Таким образом, существенным преимуществом является возможность, задаваясь длиной напорного водовода с измененной геометрией и находя соответствующие значения Оиг, Орасш и Чиг, адекватно воспроизводить на модели меньших размеров гидравлические процессы в уравни гельномрезервуаре.5 Формула изобретения Способ моделирования гидравлическихявлений в уравнительных резервуарах гид роэлектростанций, включающий определение геометрических размеров модели напорного водовода и шахты уравнительного резервуара, изготовление модели и проведение испытаний при обеспечении 15 автомодельности процесса по критериюРейнольдса и использовании критерия динамического подобия Фруда, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытаний при 20 ограниченных размерах лабораторного помещения, изменяют геометрические размеры модели напорного водовода и при моделировании обеспечивают равенство кинетической энергии потока воды, потерь 25 напора и средней скорости течения воды вместе примыкания к напорному водоводу уравнительного резервуара для модели напорного водовода с измененной геометрией соответствующим параметрам геометриче ски подобного напорного водовода путемопределения измененных размеров модели по зависимостям где айаг - площадь поперечного сечения напорного водовода с измененной геометЕкин - величина кинетической энергии вгеометрически подобном напорном водоводе;иг - длина напорного водовода с измененной геометрией;Чиг - скорость течения воды в напорномводоводе с измененной геометриеир - плотность воды; где вр - площадь поперечного сечения напорного водовнда в месте примыкания к нему шахты уравнительного резервуара, при этом Чиг опредегяют по формуле1172293 Составитель А,ЧернышевТехред М.Моргентал Корректор А.Козориз Редактор Заказ 3821 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина. 101 где Ьгп - потери напора в геометрически подобном напорном водоводе;1 - полный коэффициент сопротивления напорного водовода с измененной геометрией.