2015-05-14
635«Исследование напорных характеристик ГЭС»
Вариант №18
Выполнил: Убасев Эдуард
Группа: Э-02-10
Преподаватель: Гореликов П.А.
Москва
2012 г.
Цель работы: исследование влияния объёма водохранилища V и рас-
хода ГЭС Qгэс (при отсутствии холостых сбросов воды, т.е. Q гэс=Q нб
на напор ГЭС H ГЭС.
В исследование входит определение минимального и максимального значения напора, его убывание и возрастание, монотонность, экстремальность, области определения и допустимых значений.
Располагаемая мощность N гидроэнергетического узла определя-ется произведением расхода воды Q и напора H:
N=9.81∙Q∙H
Q – расход воды, протекающий через гидроузел, является энергоносителем и имеет размерность м3/с;
H – напор представляет собой удельную энергию водостока (калорийность энергоносителя).
В лабораторной работе проводиться исследование математической модели напора ГЭС Нгэс
Hгэс=Zвб(V) – Zнб(Q),
где Zвб(V) – функциональная нелинейная зависимость уровня верхнего бьефа от содержащегося в водохранилище объёма V,
Zнб(Qнб) - функциональная нелинейная зависимость уровней нижнего
бьефа от расхода, поступающего через ГЭС в нижний бьеф.
Входными параметрами модели, влияющими на напор, являются объём V и расход Qгес. Выходом модели – напор H.
1)Для заданного варианта (№18) исходных данных расчитать и представить графически характеристики Zвб(V) и Zнб(Qнб), используя аналитические зависимости: Z вб= A/√Vв и Z нб=В√Q нб,
где А= Zвбmax/√Vвmax; В=Zнбmax/√Qнбmax.
Исходные данные:
| V вmax, км3 | Q max, м3/с | Z вбmax, м | Z нбmax, м |
| 2 | 1000 | 20 | 5 |
Рассчитаем Коэффициенты А и В:
| A | 14,142 |
| B | 0,158 |
Z вб=14,142/√Vв Z нб=0,158√Q нб
| Q нб, м3/с | Z нб, м |
| 0,00 | |
| 1,58 | |
| 2,24 | |
| 2,74 | |
| 3,16 | |
| 3,54 | |
| 3,87 | |
| 4,18 | |
| 4,47 | |
| 4,74 | |
| 5,00 |
| V, км3 | Z вб, м |
| 0,0 | 0,00 |
| 0,2 | 6,32 |
| 0,4 | 8,94 |
| 0,6 | 10,95 |
| 0,8 | 12,65 |
| 1,0 | 14,14 |
| 1,2 | 15,49 |
| 1,4 | 16,73 |
| 1,6 | 17,89 |
| 1,8 | 18,97 |
| 2,0 | 20,00 |
2) Построить напорные характеристики ГЭС H ГЭС (Q ГЭС) при трех значениях объема водохранилища: Vв=Vвmax, Vв=0,7* Vвmax, Vв=0,4*Vвmax.
| Q гес, м3/с | Z нб, м | Vв=Vвmax, км3 | Vв=0,7* Vвmax | Vв=0,4*Vвmax |
| Z вб= | Z вб= | Z вб= | ||
| 33,47 | 25,30 | |||
| Н гэс,м | Н гэс,м | Н гэс,м | ||
| 0,00 | 40,00 | 33,47 | 25,30 | |
| 1,58 | 38,42 | 31,89 | 23,72 | |
| 2,24 | 37,76 | 31,23 | 23,06 | |
| 2,74 | 37,26 | 30,73 | 22,56 | |
| 3,16 | 36,84 | 30,30 | 22,14 | |
| 3,54 | 36,46 | 29,93 | 21,76 | |
| 3,87 | 36,13 | 29,59 | 21,43 | |
| 4,18 | 35,82 | 29,28 | 21,11 | |
| 4,47 | 35,53 | 28,99 | 20,83 | |
| 4,74 | 35,26 | 28,72 | 20,55 | |
| 5,00 | 35,00 | 28,47 | 20,30 |
3) Построить напорные характеристики ГЭС H гес (Vв) при трех значениях расхода ГЭС: Q ГЭС =QГЭСmax, Q ГЭС =0.5*Q ГЭС max и Q ГЭС=0.
| V в, км3 | Z вб, м | Q ГЭС =QГЭСmax, м3/с | Q ГЭС =0.5*Q ГЭС max | Q ГЭС=0 |
| Z нб= | Z нб= | |||
| 5,00 | 3,54 | Z нб=0м | ||
| Н гэс,м | Н гэс,м | Н гэс,м | ||
| 0,80 | 12,65 | 7,65 | 9,11 | 12,65 |
| 0,92 | 13,56 | 8,56 | 10,03 | 13,56 |
| 1,04 | 14,42 | 9,42 | 10,89 | 14,42 |
| 1,16 | 15,23 | 10,23 | 11,70 | 15,23 |
| 1,28 | 16,00 | 11,00 | 12,46 | 16,00 |
| 1,40 | 16,73 | 11,73 | 13,20 | 16,73 |
| 1,52 | 17,44 | 12,44 | 13,90 | 17,44 |
| 1,64 | 18,11 | 13,11 | 14,58 | 18,11 |
| 1,76 | 18,76 | 13,76 | 15,23 | 18,76 |
| 1,88 | 19,39 | 14,39 | 15,86 | 19,39 |
| 2,00 | 20,00 | 15,00 | 16,46 | 20,00 |
