ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ НА СТЕНКИ ТУРБИННОГО БЛОКА С КОНТРВИХРЕВЫМ ГАСИТЕЛЕМ
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ НА СТЕНКИ ТУРБИННОГО БЛОКА С КОНТРВИХРЕВЫМ ГАСИТЕЛЕМ
DOI:
https://doi.org/10.22337/2587-9618-2025-21-3-158-171Ключевые слова:
контрвихревой водосброс, гашение энергии потока, спектры и стандарты пульсаций давления, безопасность гидротехнических сооруженийАннотация
В статье рассматривается применение контрвихревого гасителя энергии водного потока при использовании энергетического водовода гидроэлектростанции среднего напора в качестве водосброса. Предложена компоновка контрвихревого гасителя в камере рабочего колеса гидротурбины с гашением избыточной энергии потока в конусе отсасывающей трубы. Выполнены исследования пульсаций давления на стенках гидравлической модели турбинного блока, в результате которых получены спектры и стандарты пульсаций давления на стенках конуса отсасывающей трубы при работе модели без гасителя и с гасителем. Показано, что пропуск воды через турбинный блок ГЭС среднего напора с удаленным рабочим колосом является неприемлемым и ведет к разрушению сооружения. Получено, что установка контрвихревого гасителя в камере рабочего колеса снижает динамические нагрузки на стенки конуса отсасывающей трубы в 6 – 7 раз по сравнению с режимом без гасителя. Делается вывод, что пропуск расходов через турбинный блок ГЭС среднего напора с установленным в камере рабочего колеса контрвихревым гасителем удовлетворяет нормам безопасности гидротехнических сооружений. Установлена необходимость подвода атмосферного воздуха к контрвихревому гасителю по специальному воздуховоду
Библиографические ссылки
Sutherland R.A. Free Discharge through a Turbine Distributer. Case and Draft Tube. Transactions of ASME. 1959. Vol. 81. ser. D.N. 4. pp. 488-492.
Hagen, A.V. On idle water flow through the flow section of a capsule unit. Leningrad: Proceedings of the Leningrad Polytechnic Institute. No. 289. 1968. pp. 131–134.
Gorbachev S.I., Sarkisova M.F. Water flow through the flow path of a hydro turbine in the absence of a pressure control valve. Hydraulic Engineering. 1970. No. 10.
Design and construction of large dams. Permanent and temporary spillway structures. International Congress on Large Dams. Compiled by M.B. Ginzburg, edited by A.A. Borovoy. Moscow. Energiya Publishing House. 1972. Issue 2. 160 pp.
Rubinstein G.L., Rudakova M.D. Construction costs incurred through unfinished concrete structures of hydraulic structures / Overview information: Hydroelectric Power Plants series / Moscow. Informenergo. 1980.
Minshulov, A.Kh. Study of water discharge through a model of a low-pressure hydroelectric power plant unit. Abstract of thesis... Candidate of Technical Sciences. Leningrad. 1982.
Abelev, A.S., Solovyova, A.G. Hydraulic conditions for flow through buildings of hydroelectric power stations under construction. Leningrad. Izvestiya VNIIG. 1983. Vol. 168. pp. 71–78.
Operating conditions of combined hydroelectric power plant units during construction and operation / I.I. Ivanov, G.A. Ivanova, V.M. Semenkov, T.V. Semenova // Proceedings of conferences and meetings on hydraulic engineering: Methods of research and hydraulic calculations of spillway hydraulic structures / Leningrad. VNIIG. 1985. pp. 143-148.
Hydraulic calculations for spillway hydraulic structures: Reference manual. Moscow: Energoatomizdat. 1988. 624 p.
Russel S.O., Ball I.W. Suddenenlargement Energy Dissipation for Mica Dam. Journal of the Hydraulics Division. 1967. Vol. 94. No. 4. pp. 41-58.
Volshanik V.V., Zuykov A.L., Mordasov A.P. Swirling flows in hydraulic structures. Moscow. Energoatomizdat. 1990. 280 p.
Akhmetov V.K., Volshanik V.V., Zuykov A.L., Orekhov G.V. Modeling and calculation of counter-vortex flows. Moscow. MISi Publishing House – Moscow State University of Civil Engineering. 2012. 252 p.
Akhmetov V.K., Volshanik V.V., Zuykov A.L., Orekhov G.V. Physical modeling of counter-vortex structures and equipment (electronic resource). Moscow. MISI Publishing House – MGSU. 2018. 15 MB.
Zuykov A.L. Cylindrical flow swirler with elongated blade chord // Construction: Science and Education. 2023. Vol. 13. Issue 2. Art. 2.URL: http://nso-journal.ru. DOI: 10.22227/2305-5502.2023.2.2.
SP 58.13330.2012 Hydraulic structures. Basic provisions.
STO 17330282.27.140.002-2008 “Hydraulic structures of hydroelectric power plants and pumped storage power plants. Conditions for creation. Standards and requirements”.
STO 17330282.27.140.011-2008 “Hydroelectric power plants. Conditions for construction. Standards and requirements”.
STO 17330282.27.140.013-2008 “Mechanical equipment for hydroelectric power plant structures. Conditions for creation. Standards and requirements”.
STO 17330282.27.140.014-2008 “Technical systems of hydroelectric power plants. Conditions for creation. Standards and requirements.”
STO 17330282.27.140.022-2008 “Hydroelectric power plants and pumped storage power plants. Conditions for construction. Standards and requirements.”
Benjamin T.B. Theory of the Vortex Breakdown Phenomenon // Journal of Fluid Mechanics. 1962, Vol. 14, No 4, pp. 593-629.
Lucca-Negro O., O’Doherty T. Vortex Breakdown. A Review. Progress in Energy and Combustion Science. 2001. Vol. 27 (4). pp. 431-481.
Akhmetov V.K. Comparative analysis of mathematical models for studying the phenomenon of vortex decay // Scientific Review. 2015. No. 21. pp. 120–124.
Akhmetov V.K. Development of methods for mathematical modeling of the stability of swirling flows // Scientific Review. 2015. No. 21. pp. 125-129.
Akhmetov V.K., Akhmetova V.V. Mathematical modeling of hydrodynamics and stability of coaxially rotating flows // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2016. Vol. 12. No. 3. pp. 9–14.
Akhmetov V.K. Hydrodynamic stability of counter-vortex flows // Hydraulic Engineering. 2018. No. 2. pp. 13–18..
Akhmetov V.K. Hydrodynamic stability of coaxially rotating flows // Natural and Technical Sciences. 2025. No. 3. pp. 34-38.
Abramovich, G.N. Applied Gas Dynamics. Moscow. GITTL, 1953. 736 p..
Abramovich, G.N. Theory of Turbulent Jets. Moscow: Fizmatgiz, 1960. 715 p.
Chigier N.A., Chervinsky A. Experimental Investigation of Swirling Vortex Motion in Jets // Journal of Applied Mechanics. 1967. Vol. 34. Issue 2. pp. 443-451. DOI: 10.1115/1.3607703.
Beér J.M., Chigier N.A. Combustion Aerodynamics. New York. Halsted Press Division, Wiley, 1972. 264 p.
Gupta A.K., Lilley D.G., Syred N. Swirl Flows. England. Abacus Press, Tunbridge Wells, 1984. 475 p.
Zuykov, A.L. Hydrodynamics of Circulation Currents. Moscow. ASV Publishing House. 2010. 216 p.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 International Journal for Computational Civil and Structural Engineering
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
