CN116201085B - 抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及抽水蓄能电站消涡技术领域,具体涉及一种抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,包括:蓄水池,分流墩,分流墩整流板组件;喇叭管,消涡组件;其中:分流墩整流板组件,包括第一整流板以及连接杆;连接杆的长度大于分流墩的宽度,连接杆沿分流墩的宽度方向穿过,连接杆的两端露在分流墩的两侧,第一整流板环绕在分流墩面向水流的一面且第一整流板的两端分别与连接杆的两端连接;消涡组件,包括弧形消涡墙和消涡板,消涡板的一端比另一端宽,消涡板中宽的一端放在蓄水池的底面,弧形消涡墙连接在消涡板的外围。实现了消涡处理,降低了涡旋流场对发电机组的影响,提升了电站运行的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及抽水蓄能电站消涡技术领域,具体涉及一种抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置。
背景技术
为了降低抽水蓄能电站进出水口前流速,且保证一定淹没水深,在抽水蓄能电站进出水口前需进行人工开挖形成明渠,对压力隧洞与水库进行合理的衔接,保障进出水口具有良好的水力学指标。
基于这种需求,进出水口大都布置为在竖向与横向均有所扩散的基本型式,并采用分流隔墩形成二隔墩三流道或三隔墩四流道的布置格局,结构体型较为复杂。库区水流在向明渠汇集过程中,流线与明渠边墙角度不一致,产生转折后的水流易在明渠内形成环流区,若环流延伸至渠底,则会影响各孔进流流量分配、增大水头损失、带来渠底泥沙淤积,甚至可能诱导进水口上方出现有害漩涡,对电站的经济效益与安全运行产生不利影响。因此,需对抽水蓄能电站进出水口进行消涡处理,以降低涡旋流场对发电机组的影响,提升电站运行的稳定性。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置方法,旨在解决现有技术中需对抽水蓄能电站进出水口进行消涡处理,以降低涡旋流场对发电机组的影响,提升电站运行的稳定性的问题。
根据第一方面,本发明实施例提供了一种抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置包括:蓄水池,蓄水池的一端连接引水渠道,另一端垂直于水流方向安装有至少一个分流墩,在各个分流墩水面以下部分安装有至少一个分流墩整流板组件;在各个分流墩之间以及分流墩与蓄水池内壁之间安装有喇叭管,在垂直于各个喇叭管下方的蓄水池的底面安装有消涡组件;其中:
蓄水池,用于蓄水;
分流墩,用于对水流进行分流;
喇叭管,用于进出水;
分流墩整流板组件,包括第一整流板以及与第一整流板匹配的连接杆;连接杆的长度大于分流墩的宽度,连接杆沿分流墩的宽度方向穿过,连接杆的两端露在分流墩的两侧,第一整流板环绕在分流墩面向水流的一面且第一整流板的两端分别与连接杆的两端连接,用于阻隔分流墩周围水流的垂向运动,消除立轴旋涡、分离涡以及马蹄涡;
消涡组件,包括弧形消涡墙和消涡板,消涡板的一端比另一端宽,消涡板中宽的一端放在蓄水池的底面,弧形消涡墙连接在消涡板的外围,用于在进流时平顺水流,避免漩涡进入喇叭管,出流时减少水流冲击形成的三维漩涡。
本申请实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,包括:蓄水池,蓄水池的一端连接引水渠道,从而可以将引水渠道中的水流引入到蓄水池。蓄水池另一端垂直于水流方向安装有至少一个分流墩,分流墩可以将水流进行分流,并避免了同一处的水流过大。在各个分流墩水面以下部分安装有至少一个分流墩整流板组件,可以阻隔分流墩周围水流的垂向运动,消除立轴旋涡、分离涡以及马蹄涡。在各个分流墩之间以及分流墩与蓄水池内壁之间安装有喇叭管,在垂直于各个喇叭管下方的蓄水池的底面安装有消涡组件;其中:蓄水池,用于蓄水;分流墩,用于对水流进行分流;喇叭管,用于进出水;分流墩整流板组件,包括第一整流板以及与第一整流板匹配的连接杆;连接杆的长度大于分流墩的宽度,连接杆沿分流墩的宽度方向穿过,连接杆的两端露在分流墩的两侧,第一整流板环绕在分流墩面向水流的一面且第一整流板的两端分别与连接杆的两端连接,用于阻隔分流墩周围水流的垂向运动,消除立轴旋涡、分离涡以及马蹄涡;消涡组件,包括弧形消涡墙和消涡板,消涡板的一端比另一端宽,消涡板中宽的一端放在蓄水池的底面,弧形消涡墙连接在消涡板的外围,用于在进流时平顺水流,避免漩涡进入喇叭管,出流时减少水流冲击形成的三维漩涡。上述抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置对抽水蓄能电站进出水口进行了消涡处理,降低了涡旋流场对发电机组的影响,提升了电站运行的稳定性。
结合第一方面,在第一方面第一实施方式中,连接杆为可旋转连接杆,分流墩整流板组件还包括水流感应器、处理器以及动力组件,处理器与水流感应器以及动力组件连接,水流感应器与动力组件安装在连接杆上;其中:
水流感应器,用于感应水流的运动状态,并将水流的运动状态传输至处理器;
处理器,用于接收水流的运动状态,并根据水流的运动状态,控制动力组件,以使动力组件控制连接杆旋转;
动力组件,用于在处理器的控制下,控制连接杆旋转,改变第一整流板的角度,以改变水流的运动状态。
本申请实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,连接杆为可旋转连接杆,分流墩整流板组件还包括水流感应器、处理器以及动力组件,处理器与水流感应器以及动力组件连接,水流感应器与动力组件安装在连接杆上;其中:水流感应器,用于感应水流的运动状态,并将水流的运动状态传输至处理器,保证了感应得到的水流的运动状态的准确性。处理器,用于接收水流的运动状态,并根据水流的运动状态,控制动力组件,以使动力组件控制连接杆旋转;动力组件,用于在处理器的控制下,控制连接杆旋转,改变第一整流板的角度,以改变水流的运动状态。从而实现了根据抽水蓄能电站双向过流的特点,可沿分离墩轴线转动分流墩整流板组件,满足了双向消涡的需求。
结合第一方面,在第一方面第二实施方式中,分流墩面向水流的一面为弧形;第一整流板的形状与分流墩面向水流的一面的弧形相匹配。
本申请实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,分流墩面向水流的一面为弧形;第一整流板的形状与分流墩面向水流的一面的弧形相匹配,减少了对水流的冲击。
结合第一方面,在第一方面第三实施方式中,分流墩上有按照预设规则排列的多个整流坑;其中:
整流坑,用于增加分流墩的壁面粗糙度,促进水流转捩,使层流边界层转化为紊流边界层,延迟流动分离,降低水流阻力,降低分离涡引起的水流波动,使流态更加稳定,避免旋涡的产生。
本申请实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,分流墩上有按照预设规则排列的多个整流坑;其中:整流坑,用于增加分流墩的壁面粗糙度,促进水流转捩,使层流边界层转化为紊流边界层,延迟流动分离,降低水流阻力,降低分离涡引起的水流波动,使流态更加稳定,避免旋涡的产生,进而也达到了消涡的作用。
结合第一方面,在第一方面第四实施方式中,消涡板由至少两个第二整流板组成,各个第二整流板的一端连接,另一端张开预设角度,形成消涡板的一端比另一端宽的形状。
本申请实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,消涡板由至少两个第二整流板组成,各个第二整流板的一端连接,另一端张开预设角度,形成消涡板的一端比另一端宽的形状,从而可以在进流时起到平顺水流,避免漩涡进入喇叭管的作用,出流时减少水流冲击形成的三维漩涡。
结合第一方面第四实施方式,在第一方面第五实施方式中,预设角度与消涡板的高度相关;消涡板的高度与喇叭管的底面到蓄水池的底面之间的距离相关。
本申请实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,预设角度与消涡板的高度相关;消涡板的高度与喇叭管的底面到蓄水池的底面之间的距离相关,保证了各个第二整流板另一端张开的预设角度的准确性。
结合第一方面第四实施方式,在第一方面第六实施方式中,喇叭管与消涡组件之间存在预设间隙。
本申请实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,喇叭管与消涡组件之间存在预设间隙,可以更好地对喇叭管底下的水流进行消涡。
结合第一方面第四实施方式,在第一方面第七实施方式中,弧形消涡墙包括至少两个弧形整流板;各个弧形整流板的长度相同,弧形整流板的数量与第二整流板的数量相同;各个弧形整流板连接在各个第二整流板的位置相同。
本申请实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,弧形消涡墙包括至少两个弧形整流板;各个弧形整流板的长度相同,弧形整流板的数量与第二整流板的数量相同;各个弧形整流板连接在各个第二整流板的位置相同,保证了消涡组件底面平整,进而可以更好地消涡。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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是应用本发明实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置的结构示意图;
图2是应用本发明另一实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置的结构示意图;
图3是应用本发明实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置的结构示意图;
图4是应用本发明实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置的结构示意图;
图5是应用本发明实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置中分流墩以及分流墩整流板组件的结构示意图;
图6是应用本发明实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置中消涡组件的结构示意图;
图7是应用本发明实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置中分流墩以及分流墩整流板组件的结构示意图;
图8是应用本发明实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置中处理器的结构示意图;
图9是应用本发明实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置中消涡组件的结构示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的连通,可以是无线连接,也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中,需要说明的是,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“及/和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,本领域技术人员在没有作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。
在本申请一个实施例中,如图1所示,提供了一种抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置包括:蓄水池1,蓄水池1的一端连接引水渠道,另一端垂直于水流方向安装有至少一个分流墩2,在各个分流墩2水面以下部分安装有至少一个分流墩整流板组件3;在各个分流墩2之间以及分流墩2与蓄水池1内壁之间安装有喇叭管4,在垂直于各个喇叭管4下方的蓄水池1的底面安装有消涡组件5;其中:
蓄水池1,用于蓄水;
分流墩2,用于对水流进行分流;
喇叭管4,用于进出水;
分流墩整流板组件3,包括第一整流板31以及与第一整流板31匹配的连接杆32;连接杆32的长度大于分流墩2的宽度,连接杆32沿分流墩2的宽度方向穿过,连接杆32的两端露在分流墩2的两侧,第一整流板31环绕在分流墩2面向水流的一面且第一整流板31的两端分别与连接杆32的两端连接,用于阻隔分流墩2周围水流的垂向运动,消除立轴旋涡、分离涡以及马蹄涡;
消涡组件5,包括弧形消涡墙51和消涡板52,消涡板52的一端比另一端宽,消涡板52中宽的一端放在蓄水池1的底面,弧形消涡墙51连接在消涡板52的外围,用于在进流时平顺水流,避免漩涡进入喇叭管4,出流时减少水流冲击形成的三维漩涡。
在本申请一种可选的实施方式中,蓄水池1可以是一个方形的,也可以是梯形的,本申请实施例对蓄水池1不做具体限定。
在本申请一种可选的实施方式中,如图2所示为抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置的俯视图,图3为抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置的立体图。蓄水池1还可以分前池和进水池,其中,前池可以是梯形的,进水池为方形的。前池和进水池的作用均为蓄水。前池的一端连接引水渠道,另一端与进水池连接,进水池的另一端垂直于水流方向安装有至少一个分流墩2。其中,分流墩2的数量可以是1个,也可以是2个,还可以是3个、4个,本身申请实施例对分流墩2的数量不做具体限定。分流墩2用于对水流进行分流,当安装两个分流墩2时,可以形成二隔墩三流道的布置格局;当安装三个分流墩2时,可以形成三隔墩四流道的布置格局。
在本申请一种可选的实施方式中,分流墩2可以是圆柱形的,如图3所示,分流墩2可以是长方体和半个圆柱拼接在一起的形状,本申请实施例对分流墩2的形状不做具体限定。分流墩2的高度和体积可以根据实际情况进行改变,在此也不做具体限定。
在各个分流墩2水面以下部分安装有至少一个分流墩整流板组件3。其中,每个分流墩2水面以下安装的分流墩整流板组件3的数量可以是1个,也可以是2个,还可以是3个,本申请实施例对每个分流墩2水面以下安装的分流墩整流板组件3的数量不做具体限定。如图4所示,为抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置的前视图,图4中每个分流墩2水面以下安装的分流墩整流板组件3的数量为2个。可选的,各个分流墩整流板组件3的安装位置可以根据分流墩整流板组件3的数量确定,各个分流墩整流板组件3之间的间隔可以相同,也可以不同,各个分流墩整流板组件3安装在每个分流墩2水面以下的位置不做具体限定。
如图5所示,每个分流墩整流板组件3,包括第一整流板31以及与第一整流板31匹配的连接杆32;连接杆32的长度大于分流墩2的宽度,连接杆32沿分流墩2的宽度方向穿过,连接杆32的两端露在分流墩2的两侧,第一整流板31环绕在分流墩2面向水流的一面且第一整流板31的两端分别与连接杆32的两端连接,用于阻隔分流墩2周围水流的垂向运动,消除立轴旋涡、分离涡以及马蹄涡。
如图2所示,在各个分流墩2之间以及分流墩2与蓄水池1内壁之间安装有喇叭管4,在垂直于各个喇叭管4下方的蓄水池1的底面安装有消涡组件5。消涡组件5的数量与喇叭管4的数量相同。
如图6所示,消涡组件5,包括弧形消涡墙51和消涡板52,消涡板52的一端比另一端宽,消涡板52中宽的一端放在蓄水池1的底面,弧形消涡墙51连接在消涡板52的外围,用于在进流时平顺水流,避免漩涡进入喇叭管4,出流时减少水流冲击形成的三维漩涡。
本申请实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,包括:蓄水池1,蓄水池1的一端连接引水渠道,从而可以将引水渠道中的水流引入到蓄水池1。蓄水池1另一端垂直于水流方向安装有至少一个分流墩2,分流墩2可以将水流进行分流,并避免了同一处的水流过大。在各个分流墩2水面以下部分安装有至少一个分流墩整流板组件3,可以阻隔分流墩2周围水流的垂向运动,消除立轴旋涡、分离涡以及马蹄涡。在各个分流墩2之间以及分流墩2与蓄水池1内壁之间安装有喇叭管4,在垂直于各个喇叭管4下方的蓄水池1的底面安装有消涡组件5;其中:蓄水池1,用于蓄水;分流墩2,用于对水流进行分流;喇叭管4,用于进出水;分流墩整流板组件3,包括第一整流板31以及与第一整流板31匹配的连接杆32;连接杆32的长度大于分流墩2的宽度,连接杆32沿分流墩2的宽度方向穿过,连接杆32的两端露在分流墩2的两侧,第一整流板31环绕在分流墩2面向水流的一面且第一整流板31的两端分别与连接杆32的两端连接,用于阻隔分流墩2周围水流的垂向运动,消除立轴旋涡、分离涡以及马蹄涡;消涡组件5,包括弧形消涡墙51和消涡板52,消涡板52的一端比另一端宽,消涡板52中宽的一端放在蓄水池1的底面,弧形消涡墙51连接在消涡板52的外围,用于在进流时平顺水流,避免漩涡进入喇叭管4,出流时减少水流冲击形成的三维漩涡。上述抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置对抽水蓄能电站进出水口进行了消涡处理,降低了涡旋流场对发电机组的影响,提升了电站运行的稳定性。
在本申请一个可选的实施例中,连接杆32为可旋转连接杆32,如图7所示,分流墩整流板组件3还包括水流感应器33、处理器34以及动力组件35,处理器34与水流感应器33以及动力组件35连接,水流感应器33与动力组件35安装在连接杆32上;其中:
水流感应器33,用于感应水流的运动状态,并将水流的运动状态传输至处理器34;
处理器34,用于接收水流的运动状态,并根据水流的运动状态,控制动力组件35,以使动力组件35控制连接杆32旋转;
动力组件35,用于在处理器34的控制下,控制连接杆32旋转,改变第一整流板的角度,以改变水流的运动状态。
具体地,连接杆32为可旋转连接杆,可旋转连接杆可以为圆柱形连接杆32,也可以为其他形状,本申请实施例对可旋转连接杆的形状不做具体限定。
分流墩整流板组件3还包括水流感应器33,处理器34以及动力组件35。其中,处理器34与水流感应器33以及动力组件35连接,水流感应器33与动力组件35安装在连接杆32上。其中,处理器34可以安装在分流墩整流板组件3上,也可以安装在其他地方。处理器34可以是终端设备,也可以是服务器。当处理器34是终端设备时,可以是手机、电脑等,当处理器34是服务器时,可以是单个的服务器,也可以是服务器集群。
如图8所示,图8是本发明可选实施例提供的一种处理器34的结构示意图,如图8所示,该处理器34可以包括:至少一个处理器341,例如CPU(Central Processing Unit,中央处理器341),至少一个通信接口343,存储器344,至少一个通信总线342。其中,通信总线342用于实现这些组件之间的连接通信。其中,通信接口343可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard),可选通信接口343还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器344可以是高速RAM存储器(Random Access Memory,易挥发性随机存取存储器),也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。存储器344可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器341的存储装置。存储器344中存储应用程序,且处理器341调用存储器344中存储的程序代码,以用于执行上述任一方法步骤。其中,通信总线342可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture,简称EISA)总线等。通信总线342可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图8中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。其中,存储器344可以包括易失性存储器(英文:volatilememory),例如随机存取存储器(英文:random-access memory,缩写:RAM);存储器也可以包括非易失性存储器(英文:non-volatile memory),例如快闪存储器(英文:flash memory),硬盘(英文:hard disk drive,缩写:HDD)或固态硬盘(英文:solid-state drive,缩写:SSD);存储器344还可以包括上述种类的存储器的组合。其中,处理器341可以是中央处理器34(英文:central processing unit,缩写:CPU),网络处理器34(英文:networkprocessor,缩写:NP)或者CPU和NP的组合。其中,处理器341还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文:application-specific integrated circuit,缩写:ASIC),可编程逻辑器件(英文:programmable logic device,缩写:PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文:complex programmable logic device,缩写:CPLD),现场可编程逻辑门阵列(英文:field-programmable gate array,缩写:FPGA),通用阵列逻辑(英文:generic array logic,缩写:GAL)或其任意组合。
动力组件35可以是电机、也可以是马达,还可以是其他动力组件35,本申请实施例对动力组件35不做具体限定。
具体地,水流感应器33可以感应水流的运动状态,并将水流的运动状态传输至处理器34。处理器34接收水流的运动状态,并根据水流的运动状态,控制动力组件35,以使动力组件35控制连接杆32旋转。动力组件35在处理器34的控制下,控制连接杆32旋转,改变第一整流板31的角度,从而改变水流的运动状态。
本申请实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,连接杆32为可旋转连接杆32,分流墩整流板组件3还包括水流感应器33、处理器34以及动力组件35,处理器34与水流感应器33以及动力组件35连接,水流感应器33与动力组件35安装在连接杆32上;其中:水流感应器33,用于感应水流的运动状态,并将水流的运动状态传输至处理器34,保证了感应得到的水流的运动状态的准确性。处理器34,用于接收水流的运动状态,并根据水流的运动状态,控制动力组件35,以使动力组件35控制连接杆32旋转;动力组件35,用于在处理器34的控制下,控制连接杆32旋转,改变第一整流板31的角度,以改变水流的运动状态。从而实现了根据抽水蓄能电站双向过流的特点,可沿分离墩轴线转动分流墩整流板组件3,满足了双向消涡的需求。
在本申请一个可选的实施例中,如图7所示,分流墩2面向水流的一面为弧形;第一整流板31的形状与分流墩2面向水流的一面的弧形相匹配。
具体地,分流墩2面向水流的一面为弧形,第一整流板31的形状与分流墩2面向水流的一面的弧形相匹配,也就是说,第一整流板31环绕分流墩2的一侧的形状为弧形,面向水流的一侧的形状也为弧形。
本申请实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,分流墩2面向水流的一面为弧形;第一整流板31的形状与分流墩2面向水流的一面的弧形相匹配,减少了对水流的冲击。
在本申请一个可选的实施例中,如图7所示,分流墩2上有按照预设规则排列的多个整流坑;其中:
整流坑,用于增加分流墩2的壁面粗糙度,促进水流转捩,使层流边界层转化为紊流边界层,延迟流动分离,降低水流阻力,降低分离涡引起的水流波动,使流态更加稳定,避免旋涡的产生。
可选的,整流坑可以按照一定的顺序先横向排列,然后再纵向排列,各个整流坑之间的间隙可以是相同的,也可以是不同的。
可选的,整流坑也可以不按照一定的顺序进行随机凌乱排列,各个整流坑之间的间隙可以是相同的,也可以是不同的。
本申请实施例对分流墩2上整流坑的排列顺序不做具体限定。
整流坑可以增加分流墩2的壁面粗糙度,促进水流转捩,使层流边界层转化为紊流边界层,延迟流动分离,降低水流阻力,降低分离涡引起的水流波动,使流态更加稳定,避免旋涡的产生。
本申请实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,分流墩2上有按照预设规则排列的多个整流坑;其中:整流坑,用于增加分流墩2的壁面粗糙度,促进水流转捩,使层流边界层转化为紊流边界层,延迟流动分离,降低水流阻力,降低分离涡引起的水流波动,使流态更加稳定,避免旋涡的产生,进而也达到了消涡的作用。
在本申请一个可选的实施例中,如图9所示,消涡板52由至少两个第二整流板521组成,各个第二整流板521的一端连接,另一端张开预设角度,形成消涡板52的一端比另一端宽的形状。
具体地,消涡板52由至少两个第二整流板521组成,各个第二整流板521的一端连接,另一端张开预设角度,形成消涡板52的一端比另一端宽的形状。
其中,第二整流板521的数量可以是2个、也可以是3个,还可以是4个、5个。本申请实施例对第二整流板521的数量的数量不做具体限定。
示例性的,如图6所示为消涡组件5的俯视图,其中,消涡板52由8个第二整流板521组成。如图9所示为消涡组件5的侧视图,由图9可知,各个第二整流板521的一端连接,另一端张开预设角度,形成消涡板52的一端比另一端宽的形状。
本申请实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,消涡板52由至少两个第二整流板521组成,各个第二整流板521的一端连接,另一端张开预设角度,形成消涡板52的一端比另一端宽的形状,从而可以在进流时起到平顺水流,避免漩涡进入喇叭管4的作用,出流时减少水流冲击形成的三维漩涡。
在本申请一个可选的实施例中,预设角度与消涡板52的高度相关;消涡板52的高度与喇叭管4的底面到蓄水池1的底面之间的距离相关。
具体地,当消涡板52的高度较高时,各个第二整流板521另一端张开的预设角度较小;当消涡板52的高度较低时,各个第二整流板521另一端张开的预设角度较大。
当喇叭管4的底面到蓄水池1的底面之间的距离较大时,消涡板52的高度较高;喇叭管4的底面到蓄水池1的底面之间的距离较小时,消涡板52的高度较低。
本申请实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,预设角度与消涡板52的高度相关;消涡板52的高度与喇叭管4的底面到蓄水池1的底面之间的距离相关,保证了各个第二整流板521另一端张开的预设角度的准确性。
在本申请一个可选的实施例中,喇叭管4与消涡组件5之间存在预设间隙。
具体地,喇叭管4与消涡组件5之间存在预设间隙,预设间隙可以根据实际情况进行修改,本申请实施例对预设间隙不做具体限定。
本申请实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,喇叭管4与消涡组件5之间存在预设间隙,可以更好地对喇叭管4底下的水流进行消涡。
在本申请一个可选的实施例中,如图9所示,弧形消涡墙51包括至少两个弧形整流板511;各个弧形整流板511的长度相同,弧形整流板511的数量与第二整流板521的数量相同;各个弧形整流板511连接在各个第二整流板521的位置相同。
具体地,如图9所示,弧形消涡墙51包括至少两个弧形整流板511,各个弧形整流板511的长度相同,弧形整流板511的数量与第二整流板521的数量相同;各个弧形整流板511连接在各个第二整流板521的位置相同,从而可以使得消涡组件5的底面凭证,更好地进行消涡。
本申请实施例提供的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,弧形消涡墙51包括至少两个弧形整流板511;各个弧形整流板511的长度相同,弧形整流板511的数量与第二整流板521的数量相同;各个弧形整流板511连接在各个第二整流板521的位置相同,保证了消涡组件5底面平整,进而可以更好地消涡。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (3)
1.一种抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,其特征在于,所述抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置包括:蓄水池,所述蓄水池的一端连接引水渠道,另一端垂直于水流方向安装有至少一个分流墩,在各个所述分流墩水面以下部分安装有至少一个分流墩整流板组件;在各个所述分流墩之间以及所述分流墩与所述蓄水池内壁之间安装有喇叭管,在垂直于各个所述喇叭管下方的所述蓄水池的底面安装有消涡组件;其中:
所述蓄水池,用于蓄水;
所述分流墩,用于对水流进行分流;
所述喇叭管,用于进出水;
所述分流墩整流板组件,包括第一整流板以及与所述第一整流板匹配的连接杆;所述连接杆的长度大于所述分流墩的宽度,所述连接杆沿所述分流墩的宽度方向穿过,所述连接杆的两端露在所述分流墩的两侧,所述第一整流板环绕在所述分流墩面向水流的一面且所述第一整流板的两端分别与所述连接杆的两端连接,用于阻隔所述分流墩周围水流的垂向运动,消除立轴旋涡、分离涡以及马蹄涡;
所述消涡组件,包括弧形消涡墙和消涡板,所述消涡板的一端比另一端宽,所述消涡板中宽的一端放在所述蓄水池的底面,所述弧形消涡墙连接在所述消涡板的外围,用于在进流时平顺水流,避免漩涡进入所述喇叭管,出流时减少水流冲击形成的三维漩涡,所述连接杆为可旋转连接杆,所述分流墩整流板组件还包括水流感应器、处理器以及动力组件,所述处理器与所述水流感应器以及所述动力组件连接,所述水流感应器与所述动力组件安装在所述连接杆上;其中:
所述水流感应器,用于感应水流的运动状态,并将所述水流的运动状态传输至所述处理器;
所述处理器,用于接收所述水流的运动状态,并根据所述水流的运动状态,控制所述动力组件,以使所述动力组件控制所述连接杆旋转;
所述动力组件,用于在所述处理器的控制下,控制所述连接杆旋转,改变所述第一整流板的角度,以改变所述水流的运动状态;
所述分流墩上有按照预设规则排列的多个整流坑;其中:
所述整流坑,用于增加所述分流墩的壁面粗糙度,促进水流转捩,使层流边界层转化为紊流边界层,延迟流动分离,降低水流阻力,降低分离涡引起的水流波动,使流态更加稳定,避免旋涡的产生;
所述消涡板由至少两个第二整流板组成,各个所述第二整流板的一端连接,另一端张开预设角度,形成所述消涡板的一端比另一端宽的形状;
所述预设角度与所述消涡板的高度呈负相关;所述消涡板的高度与所述喇叭管的底面到所述蓄水池的底面之间的距离呈正相关;
所述弧形消涡墙包括至少两个弧形整流板;各个所述弧形整流板的长度相同,所述弧形整流板的数量与所述第二整流板的数量相同;各个所述弧形整流板连接在各个所述第二整流板的位置相同。
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,其特征在于,所述分流墩面向水流的一面为弧形;所述第一整流板的形状与所述分流墩面向水流的一面的弧形相匹配。
3.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站进出水口联合消涡装置,其特征在于,所述喇叭管与所述消涡组件之间存在预设间隙。
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