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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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-k-ε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。
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