CN109359265A - 抽水蓄能调压室水流惯性时间常数允许值确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抽水蓄能调压室水流惯性时间常数允许值确定方法及装置,方法包括:确定抽水蓄能管道内的压力波传播速度、管道液体的初始速度;获取抽水蓄能的设计水头、导叶初始开度、允许的最大压力升高率以及导叶关闭时间;根据所述设计水头、管道内的压力波传播速度、管道液体的初始速度确定管道断面系数;根据导叶初始开度、确定的管道断面系数、允许的最大压力升高率以及导叶关闭时间确定水流惯性时间常数的允许值。本发明能够企业都不敢抽水蓄能电站的水流惯性时间常数的允许值,适应于抽水蓄能电站的边界条件,对抽水蓄能电站设计具有重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及调压室,具体的讲是一种抽水蓄能调压室水流惯性时间常数允许值确定方法及装置。
背景技术
调压室是设置在抽水蓄能电站的有压输水系统上的重要建筑物,根据电站的具体情况可设置在引水系统或尾水系统上。其设置的作用是充分反射输水系统中传播的水击波,以便使水道系统中的水击值控制在合理的范围内。
在抽水蓄能电站较长的压力引水系统中设置调压井,可以降低高压水道中的水击压力,保护压力管道不会因为极端条件下产生的水击压力过大而产生破坏。在抽水蓄能电站的尾水系统设置调压室,可以避免在极端工况下水轮机尾水管中负压的产生,以保护电站运行的安全。本质上来说,调压室起到缩短水道系统的作用。目前国内已建的抽水蓄能电站有一半设置了引水调压室,近四分之三数量的电站设置尾水调压室。
但是,调压室结构复杂造价昂贵,且施工难度大,只有在必要的情况下才设置。因此,调压室设置条件非常重要。现有技术的调压井设计规范中上游调压室设置条件是针对常规水电站考虑的,但将其应用在抽水蓄能电站是不合适的。首先,抽水蓄能电站水头一般都高于300米,在大波动工况下发生的是一相水击而不是末相水击;其次,抽水蓄能电站的导叶关闭时间也比常规水电站要长。
发明内容
为解决现有技术中的上游调压室设置参数确定技术不合理的问题,本发明实施例提供了一种抽水蓄能引水调压室水流惯性时间常数确定方法,包括:
确定抽水蓄能管道内的压力波传播速度、管道液体的初始速度;
获取抽水蓄能的设计水头、导叶初始开度、允许的最大压力升高率以及导叶关闭时间;
根据所述设计水头、管道内的压力波传播速度、管道液体的初始速度确定管道断面系数;
根据导叶初始开度、确定的管道断面系数、允许的最大压力升高率以及导叶关闭时间确定水流惯性时间常数的允许值。
本发明实施例中,所述的管道参数包括:管壁材料的弹性模量,管道直径,管道壁厚。
本发明实施例中,根据管道参数确定抽水蓄能电站管道内的压力波传播速度包括:
根据管道参数和下式确定管道内压力波传播速度;
a为压力波传播速度,为压力波在水中声速,K为绝热系数,p为气体压强;E为管壁材料的弹性模量;D为管道直径;e为管道壁厚;C1为管道固定方式和泊松比μ有关的系数,C1=1-μ2,管道液体的速度v0。
本发明实施例中,根据设计水头、管道内的压力波传播速度、管道液体的初始速度确定管道断面系数包括:
根据设计水头、管道内的压力波传播速度、管道液体的初始速度及下式确定管道断面系数;
其中,Z为管道断面系数,a为管道内的压力波传播速度,v0为管道内液体的初始速度,g为重力加速度,H0设计水头。
本发明实施例中,根据导叶初始开度、确定的管道断面系数、允许的最大压力升高率以及导叶关闭时间确定水流惯性时间常数的允许值包括:
根据导叶初始开度、确定的管道断面系数、允许的最大压力升高率、导叶关闭时间以及下式确定水流惯性时间常数的允许值;
其中,[Tw]水流惯性时间常数的允许值,τ0为导叶初始开度、ρ为确定的管道断面系数、ξmax为允许的最大压力升高率、Ts为导叶关闭时间。
同时,本发明还提供一种抽水蓄能引水调压室水流惯性时间常数确定装置,包括:
速度确定模块,确定抽水蓄能管道内的压力波传播速度、管道液体的初始速度;
参数获取模块,用于获取抽水蓄能的设计水头、导叶初始开度、允许的最大压力升高率以及导叶关闭时间;
断面系数确定模块,用于根据所述设计水头、管道内的压力波传播速度、管道液体的初始速度确定管道断面系数;
时间常数允许值确定模块,用于根据导叶初始开度、确定的管道断面系数、允许的最大压力升高率以及导叶关闭时间确定水流惯性时间常数的允许值。
本发明实施例中,管道参数包括:管壁材料的弹性模量,管道直径,管道壁厚。
本发明实施例中,根据管道参数和下式确定抽水蓄能电站管道内的压力波传播速度:
a为压力波传播速度,为压力波在水中声速,K为绝热系数,p为气体压强;E为管壁材料的弹性模量;D为管道直径;e为管道壁厚;C1为管道固定方式和泊松比μ有关的系数,C1=1-μ2,管道液体的速度v0。
本发明实施例中,断面系数确定模块根据设计水头、管道内的压力波传播速度、管道液体的初始速度及下式确定管道断面系数;
其中,Z为管道断面系数,a为管道内的压力波传播速度,v0为管道内液体的初始速度,g为重力加速度,H0设计水头。
本发明实施例中,时间常数允许值确定模块根据导叶初始开度、确定的管道断面系数、允许的最大压力升高率、导叶关闭时间以及下式确定水流惯性时间常数的允许值;
其中,[Tw]水流惯性时间常数的允许值,τ0为导叶初始开度、ρ为确定的管道断面系数、ξmax为允许的最大压力升高率、Ts为导叶关闭时间。
同时,本发明还提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,执行所述计算机程序时实现上述方法确定水流惯性时间常数的允许值。
同时,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序,确定水流惯性时间常数的允许值。
本发明提出针对抽水蓄能电站的水流惯性时间常数确定方法及装置,以适应于抽水蓄能电站的边界条件,对抽水蓄能电站设计具有重要的意义。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明抽水蓄能调压室水流惯性时间常数允许值确定方法流程图;
图2为本发明实施例中水电站系统示意图;
图3为本发明实施例中管道内微元体受力情况示意图;
图4为本发明实施例中管道内微元体受力情况示意图;
图5为本发明实施例中管道内压力波传播示意图;
图6为本发明抽水蓄能调压室水流惯性时间常数允许值确定装置的框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
抽水蓄能电站是利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的一种特殊的水电站。它在电网负荷低时将多余电能储存起来,在电网负荷高时再转变为急需的电能。
调压室,设置在压力水道上,具有下列功能的建筑物:1.由调压室自由水面(或气垫层)反射水击波,限制水击波进入压力引(尾)水道,以满足机组调节保证的技术要求;2.改善机组在负荷变化时的运行条件及供电质量。上游调压室是指设置在水电站厂房上游压力水道上的调压室。
抽水蓄能电站引水发电系统是水(有压管道、调压室、无压隧洞、明渠中的水流)机(可逆式水轮机、调速器)电(发电机、电网)构成的非线性复杂的动力系统,在运行过程中,由于种种原因,正常的和非正常的,不可避免从某一恒定状态转换到另一种恒定状态。这种转换不是瞬时完成,总得有一个过程,该过程就称为抽水蓄能过渡过程。
水击,是在有压管道中,液体流速发生急剧变化所引起的压强大幅度波动的现象。抽水蓄能电站管道系统中闸门急剧启闭,可逆式水轮机启闭导水叶,都会产生水击。
其中,调压室是设置在抽水蓄能电站的有压输水系统上的重要建筑物,根据电站的具体情况可设置在引水系统或尾水系统上。其设置的作用是充分反射输水系统中传播的水击波,以便使水道系统中的水击值控制在合理的范围内。
在抽水蓄能电站较长的压力引水系统中设置调压井,可以降低高压水道中的水击压力,保护压力管道不会因为极端条件下产生的水击压力过大而产生破坏。在抽水蓄能电站的尾水系统设置调压室,可以避免在极端工况下水轮机尾水管中负压的产生,以保护电站运行的安全。本质上来说,调压室起到缩短水道系统的作用。目前国内已建的抽水蓄能电站有一半设置了引水调压室,近四分之三的电站设置尾水调压室。
同时,调压室结构复杂造价昂贵,且施工难度大,只有在必要的情况下才设置。因此,调压室设置条件的研究非常重要。本发明对现行规范中的引水调压室设计条件进行了研究分析,并针对在抽水蓄能电站的条件下,对现行引水调压室设置条件进行了改进,采用改进后的引水调压室设置条件,对已建的抽水蓄能电站进行对比研究。
目前,上游调压室设置判定规则如下:
设置上游调压室初步判别条件:按压力管道中水流惯性时间常数Tw作初步判别。
Tw>[Tw]
式中:
Tw上游压力管道中水流惯性时间常数,单位s;
Li上游压力管道及蜗壳各段的长度,单位m;
vi各管段内相应的平均流速,单位m/s;
g重力加速度,单位m/s2;
Hp设计水头,单位m;
[Tw]为Tw的允许值,一般取2s~4s。
其中,[Tw]的取值随电站在电力系统中的作用而异,具体实施过程中,当水电站作孤立运行,或机组容量在电力系统中所占的比重超过50%时,宜用小值;当比重小于10%~20%时可取大值。
现有技术中,设置条件是以末相水击公式进行推导的,是假设管道尽头为阀门的边界条件,而且阀门后为自由孔口出流;另外,现有技术中设置条件对导叶关闭时间取值范围设置在10-15秒;
调压井上游调压室设置条件是针对常规水电站考虑的,其对常规水电站设计一直以来应用良好也证明了这一点。但将其应用在抽水蓄能电站是不合适的。首先,抽水蓄能电站水头一般都高于300米,在大波动工况下发生的是一相水击而不是末相水击,应该采用一相水击公式进行推导;其次,抽水蓄能电站的导叶关闭时间也比常规水电站要长。因此,在抽水蓄能电站设计中有必要对该设置条件进行重新推导。
本发明提供一种抽水蓄能调压室水流惯性时间常数允许值确定方法,如图1所示,该方法包括:
步骤S101,根据管道参数确定抽水蓄能管道内的压力波传播速度;
步骤S102,获取抽水蓄能的设计水头、导叶初始开度、允许的最大压力升高率以及导叶关闭时间;
步骤S103,根据管道液体的速度和设计水头、管道内的压力波传播速度确定管道断面系数;
步骤S104,根据导叶初始开度、确定的管道断面系数、允许的最大压力升高率以及导叶关闭时间确定水流惯性时间常数的允许值。
本发明实施例提出一种针对抽水蓄能电站的上游调压室设置条件。
本发明实施例中采用一维管道流动的经典模型,确定各种情况下的水击压力公式,再以抽水蓄能电站的实际情况设置边界条件,确定适应于抽水蓄能电站上游调压室的设置条件。针对目前普遍采用的上游调压室设置公式不合理,本发明实施例提供了基于抽水蓄能电站条件下的上游调压室设置条件推导过程。
图2所示为本发明实施例中,水电站系统示意图。假设管道内的水体密度及管道断面尺寸与压力无关,即AA-BB管段内的水体为“刚性”水体,此时由于水轮机导叶关闭而产生的水击即为“刚性水击”。在稳定水流情况下,压力管道的任一断面上的压力由测压管水头的高度决定,而且如果不考虑损失任意的情况下任意两点的测压管水头值相等。刚性水体AA-BB在水轮机导叶关闭瞬间,受到外力有AA断面的测压管水头BB断面的测压管水头以及BB断面上的水击压力ΔHBB。
其中,∑F为AA-BB段刚性水体受到的合力,ρ为管道流体密度,S为AA-BB段C截面的截面积,g为重力加速度,单位m/s2;
根据动量定理:
其中,m为AA-BB段刚性水体的质量,v为管道内液体速度。
水流方向和水体受力方向相反,可以推出:
其中,S为AA-BB段C截面的截面积,l为AA-BB段刚性水体的长度。
由于AA和BB两点的测压管水头值相等,因此:
使H和Q进行单位化,使:
ΔH为水击压力值,Q为管道内流量,H0为本实施例中的设计水头,Q0为管道内初始流量;
可以得到:
其中,H0为本实施例中的设计水头,Tw上游压力管道中水流惯性时间常数,单位s;l为管道长度,v为管道内液体流速,v0为管道内的液体的。
上游调压室设置判据推导:
(1)连续性方程:
基于弹性理论的压力管道一元不稳定流动,可列出流体的连续性方程。
图3所示的建模方式中,管道内微元体受力情况:
左侧进入控制体的流体:ρAv;
右侧流出控制体的流体:
其中,A为流道截面积,δx为管道内微原体长度为偏微分符号,为变化量,v为管道内液体流速;
进、出控制体的流体与控制体内流体的质量变化相等,因此:
化简得:
得到:
经变化后可得:
其中,vsinα相对于和为小量,可以忽略,简化后为:
(2)运动方程,图4为本发明实施例中管道内微元体受力情况,选取微元体受力分析:
左侧水体受力:PA;
右侧水体受力:
管壁:
摩擦力:τ0·πD·δx;
重力:ρgAδxsinα;
其中,A为流道截面积,P为管道内液体压强,α为管道与水平夹角,τ0为导叶初始开度,D为管道直径。
根据动量定理:
可以得到:
省略二阶小量,由图可知P=pg(H-Z),H为测管水头,带入得:
式中的摩阻项通常忽略不计,而且相对于和为小量也可忽略,由此上式可以简化为:
由(12)和(17)构成了水击基本方程组,是一组双曲型偏微分方程。其标准解为:
工程中最关心的是最大水锤压力,而且水锤发生产生于阀门处,因此最大水锤压力总是发生在阀门边界断面处。下面将应用上面的水锤连锁方程,分析阀门端水锤压力计算公式。
可以将F(x)和f(x)分别理解为向上和向下传播的压力波函数。图5为本发明实施例中,管道内压力波传播,可以推导出A、B两点上压力和流速在时刻t及(t+Δt)的关系:
两边单位化:
式中称为管道断面系数,为t+Δt时刻相对压力上升率,是指t时刻相对压力上升率,为t+Δt时刻速度相对上升率、是B点t时刻速度相对上升率。
(3)边界条件:
此处考虑管道末端为阀门的边界条件,而且阀门后为自由孔口出流,则根据孔口出流规律:
Q为流量,ω0为初始时刻孔口面积,H为水头。
稳态时,
两式相除,得到:
τ为相对阀门开度,ξ相对压力上升率;
(4)直接水击:
当阀门关闭时间Ts≤2L/a时,阀门断面产生直接水击。此时,从上游反射的负的水击波还未传到阀门处。从水击方程解可知f(x)=0,两式消去F(x),可得儒科夫斯基公式:
(5)一相水击公式:
自阀门关闭起,第一相末的水击压力最大,即为第一相水击。根据水击连锁方程,图2抽水蓄能水电站系统示意图;
水击波从B向A传播时,连锁方程为:
其中,是指A点t时刻相对压力上升率,是指B点初始相对压力上升率,是B点初始时刻速度相对上升率,是B点t时刻速度相对上升率,为管道断面系数。
初始时刻,B点导叶没有开启,水库边界A点压力永远不变,因此:
即根据边界条件可知,
水击波从A向B传播时,连锁方程为:
其中,B点2t时刻相对压力上升率,是A点t时刻速度相对上升率,是B点2t时刻速度相对上升率。
由上面可知且带入得第一相末B点压力上升关系式:
(6)末相水击公式:
第二相末水击压力计算,水击波从B向A传播时,连锁方程为:
水库边界A点压力永远不变,因此:
水击波从A向B传播时,连锁方程为:
由上面可知且带入得第一相末B点压力上升关系式:
如果将第n相末的压力上升率表示为ξn,则依次类推可以得到第n项末的水击压力计算公式:
末相水击近似公式推导:
由上面推导的第n相水击公式,列出第n,n+1相水击压力计算公式:
其中,τn为第n相末的相对阀门开度。
两式相减可以得到:
如果相数n足够多,可以认为上式可以简化为:
直线关闭规律下,
可以得到:
设
解方程得极限水击公式:
如果对一阶泰勒级数展开,带入得到末相水击公式:
针对式(30)中同样采用一阶泰勒级数展开,可以推导出一相水击公式:
在(44)式中带入并进行简单变形可以得到:
式中:
τ0为导叶初始开度;为管道断面系数;
确定压力波传播速度:
其中,a为压力波传播速度,为压力波在水中声速,K为绝热系数,p为气体压强;E为管壁材料的弹性模量;D为管道直径;e为管道壁厚;C1为管道固定方式和泊松比μ有关的系数,本实施例中,全管固定无轴向运动的管子C1=1-μ2,管道液体的初始速度v0。
本申请实施例提供的[Tw]的计算公式:
其中,根据抽水蓄能的设计参数等可获取设计水头、导叶初始开度τ0、允许的最大压力升高率ξmax以及导叶关闭时间Ts。
本发明针对抽水蓄能电站条件下,使用原来的上游调压室设置条件是不合理的,因为原设置公式在推导过程中采用的几个假设边界条件针对抽水蓄能电站是不合适的。本发明实施例适应于抽水蓄能电站的边界条件,提供一适应于抽水蓄能电站的上游调压室设置方法,本发明的方法对抽水蓄能电站设计具有重要的意义。
同时,如图6所示,本发明还提供抽水蓄能调压室水流惯性时间常数允许值确定装置,包括:
压力波速度确定模块701,根据管道参数确定抽水蓄能电站管道内的压力波传播速度;
参数获取模块702,用于获取抽水蓄能的设计水头、导叶初始开度、允许的最大压力升高率以及导叶关闭时间;
断面系数确定模块703,用于根据管道液体的速度和所述设计水头、管道液体的初始速度确定管道断面系数;
时间常数允许值确定模块704,用于根据导叶初始开度、确定的管道断面系数、允许的最大压力升高率以及导叶关闭时间确定水流惯性时间常数的允许值。
本发明实施例还提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,执行所述计算机程序时实现上述方法确定水流惯性时间常数的允许值。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序,确定水流惯性时间常数的允许值。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (12)
1.一种抽水蓄能电站调压室水流惯性时间常数允许值确定方法,其特征在于,所述的方法包括:
根据管道参数确定抽水蓄能电站管道内的压力波传播速度;
获取抽水蓄能的设计水头、导叶初始开度、允许的最大压力升高率以及导叶关闭时间;
根据管道液体的速度和所述设计水头、管道内的压力波传播速度、确定管道断面系数;
根据导叶初始开度、确定的管道断面系数、允许的最大压力升高率以及导叶关闭时间确定水流惯性时间常数的允许值。
2.如权利要求1所述的抽水蓄能电站调压室水流惯性时间常数允许值确定方法,其特征在于,所述的管道参数包括:管壁材料的弹性模量,管道直径,管道壁厚。
3.如权利要求2所述的抽水蓄能电站调压室水流惯性时间常数允许值确定方法,其特征在于,所述的根据管道参数确定抽水蓄能电站管道内的压力波传播速度包括:
根据管道参数和下式确定管道内压力波传播速度;
其中,a为压力波传播速度,为压力波在水中声速,K为绝热系数,p为气体压强;E为管壁材料的弹性模量;D为管道直径;e为管道壁厚;C1为管道固定方式和泊松比μ有关的系数。
4.如权利要求1所述的抽水蓄能电站调压室水流惯性时间常数允许值确定方法,其特征在于,所述的根据设计水头、管道内的压力波传播速度、管道液体的速度确定管道断面系数包括:
根据设计水头、管道内的压力波传播速度、管道液体的速度及下式确定管道断面系数;
其中,Z为管道断面系数,a为管道内的压力波传播速度,v0为管道内液体的速度,g为重力加速度,H0设计水头。
5.如权利要求1所述的抽水蓄能电站调压室水流惯性时间常数允许值确定方法,其特征在于,所述的根据导叶初始开度、确定的管道断面系数、允许的最大压力升高率以及导叶关闭时间确定水流惯性时间常数的允许值包括:
根据导叶初始开度、确定的管道断面系数、允许的最大压力升高率、导叶关闭时间以及下式确定水流惯性时间常数的允许值;
其中,[Tw]水流惯性时间常数的允许值,τ0为导叶初始开度、ρ为确定的管道断面系数、ξmax为允许的最大压力升高率、Ts为导叶关闭时间。
6.一种抽水蓄能电站调压室水流惯性时间常数允许值确定装置,其特征在于,所述的装置包括:
压力波速度确定模块,根据管道参数确定抽水蓄能电站管道内的压力波传播速度;
参数获取模块,用于获取抽水蓄能的设计水头、导叶初始开度、允许的最大压力升高率以及导叶关闭时间;
断面系数确定模块,用于根据管道液体的速度和所述设计水头、管道液体的初始速度确定管道断面系数;
时间常数允许值确定模块,用于根据导叶初始开度、确定的管道断面系数、允许的最大压力升高率以及导叶关闭时间确定水流惯性时间常数的允许值。
7.如权利要求6所述的抽水蓄能电站调压室水流惯性时间常数允许值确定装置,其特征在于,所述的管道参数包括:管壁材料的弹性模量,管道直径,管道壁厚。
8.如权利要求7所述的抽水蓄能电站调压室水流惯性时间常数允许值确定装置,其特征在于,所述的压力波速度确定模块根据管道参数和下式确定抽水蓄能电站管道内的压力波传播速度:
其中,a为压力波传播速度,为压力波在水中声速,K为绝热系数,p为气体压强;E为管壁材料的弹性模量;D为管道直径;e为管道壁厚;C1为管道固定方式和泊松比μ有关的系数。
9.如权利要求6所述的抽水蓄能电站调压室水流惯性时间常数允许值确定装置,其特征在于,所述的断面系数确定模块根据设计水头、管道内的压力波传播速度、管道液体的速度及下式确定管道断面系数;
其中,Z为管道断面系数,a为管道内的压力波传播速度,v0为管道内液体的速度,g为重力加速度,H0设计水头。
10.如权利要求6所述的抽水蓄能电站调压室水流惯性时间常数允许值确定装置,其特征在于,所述的时间常数允许值确定模块根据导叶初始开度、确定的管道断面系数、允许的最大压力升高率、导叶关闭时间以及下式确定水流惯性时间常数的允许值;
其中,[Tw]水流惯性时间常数的允许值,τ0为导叶初始开度、ρ为确定的管道断面系数、ξmax为允许的最大压力升高率、Ts为导叶关闭时间。
11.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5任一所述方法。
12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至5任一所述方法的计算机程序。
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