Дослідження гідравлічних режимів роботи вузла з’єднання зрівнювального резервуара ГЕС із водоводами
Розглянута методика визначення оптимального опору на вході в резервуар з умови рівності тиску в кінці дериваційного водоводу від проскоку гідравлічного удару і максимального підйому рівня в резервуарі. Доповідь на VI МІжнародній конференції "Світові тенденції та перспективи розвитку гідроенерг...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Гідроенергетика України |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки НАН України
2013
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141506 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Дослідження гідравлічних режимів роботи вузла з’єднання зрівнювального резервуара ГЕС із водоводами / С.В. Сунічук, А.І. Веремчук // Гідроенергетика України. — 2013. — № 3-4. — С. 62-64. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-141506 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Сунічук, С.В. Веремчук, А.І. 2018-09-02T15:19:25Z 2018-09-02T15:19:25Z 2013 Дослідження гідравлічних режимів роботи вузла з’єднання зрівнювального резервуара ГЕС із водоводами / С.В. Сунічук, А.І. Веремчук // Гідроенергетика України. — 2013. — № 3-4. — С. 62-64. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. 1812-9277 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141506 532.595: 627.846 Розглянута методика визначення оптимального опору на вході в резервуар з умови рівності тиску в кінці дериваційного водоводу від проскоку гідравлічного удару і максимального підйому рівня в резервуарі. Доповідь на VI МІжнародній конференції "Світові тенденції та перспективи розвитку гідроенергетики України" (14—15 березня 2013 р., Україна, м. Рівне. uk Інститут електродинаміки НАН України Гідроенергетика України VI Мiжнародна конференцiя гідроенергетиків Дослідження гідравлічних режимів роботи вузла з’єднання зрівнювального резервуара ГЕС із водоводами Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Дослідження гідравлічних режимів роботи вузла з’єднання зрівнювального резервуара ГЕС із водоводами |
| spellingShingle |
Дослідження гідравлічних режимів роботи вузла з’єднання зрівнювального резервуара ГЕС із водоводами Сунічук, С.В. Веремчук, А.І. VI Мiжнародна конференцiя гідроенергетиків |
| title_short |
Дослідження гідравлічних режимів роботи вузла з’єднання зрівнювального резервуара ГЕС із водоводами |
| title_full |
Дослідження гідравлічних режимів роботи вузла з’єднання зрівнювального резервуара ГЕС із водоводами |
| title_fullStr |
Дослідження гідравлічних режимів роботи вузла з’єднання зрівнювального резервуара ГЕС із водоводами |
| title_full_unstemmed |
Дослідження гідравлічних режимів роботи вузла з’єднання зрівнювального резервуара ГЕС із водоводами |
| title_sort |
дослідження гідравлічних режимів роботи вузла з’єднання зрівнювального резервуара гес із водоводами |
| author |
Сунічук, С.В. Веремчук, А.І. |
| author_facet |
Сунічук, С.В. Веремчук, А.І. |
| topic |
VI Мiжнародна конференцiя гідроенергетиків |
| topic_facet |
VI Мiжнародна конференцiя гідроенергетиків |
| publishDate |
2013 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Гідроенергетика України |
| publisher |
Інститут електродинаміки НАН України |
| format |
Article |
| description |
Розглянута методика визначення оптимального опору на вході в резервуар з умови рівності тиску в кінці дериваційного водоводу від проскоку гідравлічного удару і максимального підйому рівня в резервуарі.
Доповідь на VI МІжнародній конференції "Світові тенденції та перспективи розвитку гідроенергетики України" (14—15 березня 2013 р., Україна, м. Рівне.
|
| issn |
1812-9277 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141506 |
| citation_txt |
Дослідження гідравлічних режимів роботи вузла з’єднання зрівнювального резервуара ГЕС із водоводами / С.В. Сунічук, А.І. Веремчук // Гідроенергетика України. — 2013. — № 3-4. — С. 62-64. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT suníčuksv doslídžennâgídravlíčnihrežimívrobotivuzlazêdnannâzrívnûvalʹnogorezervuaragesízvodovodami AT veremčukaí doslídžennâgídravlíčnihrežimívrobotivuzlazêdnannâzrívnûvalʹnogorezervuaragesízvodovodami |
| first_indexed |
2025-11-24T04:34:51Z |
| last_indexed |
2025-11-24T04:34:51Z |
| _version_ |
1850841603052142592 |
| fulltext |
V I М I Ж Н А Р О Д Н А К О Н Ф Е Р Е Н Ц I Я Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И К І В
6262 Гідроенергетика України, 3�4/2013, ISSN 1812�9277
НН
апірні во до провідні си с -
те ми різно го при з на чен -
ня, як пра ви ло, ма ють,
так звані, складні тру бо про во ди,
тоб то ді лян ки із змінни ми пе -
реріза ми і тов щи ною обо лон ки, із вста нов ле ною
ре гу лю ю чою і за по біж ною ар ма ту рою, із різно го
ви ду від га лу жень, які не од норідні за міцністю, жор -
ст кіс тю та гід рав ліч ни ми ха рак те ри с ти ка ми.
Точ ки спря жен ості діля нок во до во ду з різни -
ми ха рак те ри с ти ка ми роз гля да ють ся як роз рив -
ності, які ви ма га ють на пи сан ня рівнянь ру ху по
ділян кам і уз го д жен ня гра нич них умов в місцях
роз рив но с тей. Роз ра хун ки гідравлічно го уда ру
для та ких во до водів суттєво ус клад ню ють ся, то -
му що роз рив ності є дже ре ла ми відбит тя і пе ре -
лом лен ня хвиль гідравлічно го уда ру, які фор му -
ють про цес ко ли ван ня мас. То му біля роз рив но с -
тей із силь ним впли вом на ко ли валь ний про цес
не обхідно вста нов лю ва ти га си телі [1].
На гідро е нер ге тич них ус та нов ках по бли зу
запірно$ре гу лю ю чих при ст роїв вла ш то ву ють зрів -
ню вальні ре зер ву а ри із вільною по верх нею во ди, де
відбу вається відбит тя хвиль гідравлічно го уда ру
од ра зу після їх ви ник нен ня (Рис. 1). Са ме за ци ми
умо ва ми зрівню вальні ре зер ву а ри ре ко мен дується
вста нов лю ва ти біля будівлі ГЕС. В за леж ності від
схе ми роз вод ки тру бо про водів і зрівню валь но го ре -
зер ву а ра, індивіду аль ної або роз ра хо ва ної на гру пу
во до водів, ство рю ють ся роз рив ності у ви гляді від -
га лу жень з декілько ма во до во да ми: трійни ки, хре с -
то ви ни си ме т ричні і не си ме т ричні, ба га то про ме -
неві хре с то ви ни. Сам зрівню валь ний ре зер ву ар та -
кож роз гля дається як відга лу жен ня.
Та ка схе ма з'єднан ня во до водів при зво дить
до склад ної інтер фе ренції хвиль уда ру. На Рис. 2
на ве де на схе ма та кої інтер фе ренції із за зна чен -
ням відби тих хвиль з ко ефіцієнтом відбит -
тя r і хвиль ти с ку з ко е фі цієнтом про ско ку
s в ус та нов ках із вуз лом роз рив ності у ви -
гляді трійни ка, в місці підклю чен ня
зрівню валь но го ре зер ву а ра.
Відби та від за тво ра біля турбіни хви ля
, яка пробігає по турбінно му тру бо про во -
ду ІІ, дійшов ши до вуз ла спря жен ня зрів -
ню валь но го ре зер ву а ра з де ри ваційним і
турбінним во до во да ми (вуз ла роз рив -
ності), ча ст ко во відіб'ється у ви гляді хвилі
, а ча ст ко во про ско че у зрівню валь ний
ре зер ву ар у ви гляді хвилі і в де ри вацію
у ви гляді хвилі . Хви ля, що про ско чи ла
в ре зер ву ар , повністю підіб'ється із змі -
ною зна ку від вільної по верхні у ви гляді
хвилі , а хви ля , яка про ско чи ла в де -
ри вацію, відіб'ється повністю із зміною
зна ку від ба сей ну у ви гляді хвилі . Зво -
ротні відбиті хвилі і , підійшов ши до
ДОСЛІДЖЕННЯ ГІДРАВЛІЧНИХ РЕЖИМІВ
РОБОТИ ВУЗЛА З'ЄДНАННЯ
ЗРІВНЮВАЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРА ГЕС
ІЗ ВОДОВОДАМИ
(доповідь на VI МІжнародній конференції
"Світові тенденції та перспективи розвитку гідроенергетики України"
(14—15 березня 2013 р., Україна, м. Рівне)
УДК 532.595: 627.846 СУНІЧУК С.В., канд. техн. наук, доцент,
ВЕРЕМЧУК А.І., канд. техн. наук, доцент,
Національний університет водного
господарства та природокористування, м. Рівне
Роз г ля ну та ме то ди ка виз на чен ня оп ти маль но го опо ру на вході в ре зер ву ар з умо ви
рівності ти с ку в кінці де ри ваційно го во до во ду від про ско ку гідравлічно го уда ру і мак си маль но -
го підйо му рівня в ре зер ву арі.
Рис. 2. Схема інтерференції ударних хвиль у вузлі з'єднання
зрівнювального резервуара (вузол А)
ВЕРЕМЧУК А.І
СУНІЧУК С.В.
Рис. 1. Розрахункова схема напірної водопровідної системи
6363
V I М I Ж Н А Р О Д Н А К О Н Ф Е Р Е Н Ц I Я Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И К І В
Гідроенергетика України, 3�4/2013, ISSN 1812�9277
вуз ла роз рив ності (трійни ка) зно ву бу дуть за зна -
ва ти від бит тя і пе ре лом лен ня. Хви ля ча ст ко во
ві ді б'єть ся у зво рот но му на прям ку з хви лею , а
ча ст ко во про ско че в ре зер ву ар із хви лею і в
турбінний во довід з хви лею . Відби та хви ля від
вільної по верхні в ре зер ву арі , підійшов ши до
трійни ка, ча ст ко во зно ву відіб'ється в ре зер ву ар у
ви гляді хвилі і ча ст ко во про ник не в де ри -
ваційний (хви ля ) і турбінний (хви ля ) во -
до во ди. В по даль шо му хвилі, які пе реміщу ють ся
по де ри ваційно му во до во ду і зрівню валь но му ре -
зер ву арі до вільно го б'єфу, бу дуть зно ву за зна ва -
ти по вне відбит тя як і хвилі і , а пе реміщу ю -
чись за ци ми ж во до во да ми в сто ро ну вуз ла роз -
рив ності бу дуть за зна ва ти ча ст ко ве відбит тя і
про скок, як і хвилі і . Хвилі, які пе реміщу -
ють ся по турбінно му тру бо про во ду в сто ро ну
турбіни або запірно$ре гу лю ю чо го при ст рою (хви -
лі , , ), бу дуть там відби ва тись у ви гля ді
хвилі, подібної до і пе реміщу ва тись в сто ро ну
вуз ла з'єднан ня ре зер ву а ра, ча ст ко во від бив шись
від ньо го на зад в турбінний тру бо про від і ча ст ко -
во при ни ка ю чи в ре зер ву ар і де ри ваційний во -
довід. І далі весь про цес по вто рюється.
Опи са на ви ще схе ма відбит тя і про ско ку
хвиль прак тич но для са мо го про сто го вуз ла роз -
рив ності по ка зує складність цьо го про це су, прос -
лід ку ва ти який про тя гом навіть не ве ли кої кіль -
кос ті фаз стає не мож ли вим. Са ме з цих при чин
аналіз і роз ра ху нок гідравлічно го уда ру в склад -
них тру бо про во дах ви ко нується інши ми ме то да -
ми. Од нак та кий аналіз про це су про тя гом
однієї$двох фаз мож ли вий і мо же бу ти ефек тив -
ним.
Рух во ди у зрівню валь ний ре зер ву ар або із
ньо го ви ни кає тільки при пе рехідних про це сах, от -
же для ньо го є ха рак тер ним не ус та ле ний ре жим
ру ху во ди. У ви пад ку зрівню валь них ре зер ву арів із
до дат ко вим опо ром ство рюється ву зол спря жен ня
з підви ще ним ко ефіцієнтом опо ру з ме тою змен -
шен ня найбільшо го підйо му і падіння рівня в ре -
зер ву арі, при умові, щоб ре зер ву ар найбільш ефек -
тив но га сив удар і не про пу с кав йо го із турбінних
во до водів у де ри ваційні. Важ ли вою особ ливістю
зрівню валь но го ре зер ву а ра із до дат ко вим опо ром
на вході є не по вне відбит тя гідравлічно го уда ру —
"про скок уда ру" [2]. Ву зол з'єднан ня ре зер ву а ра до
де ри ваційно го і стан цій но го во до водів яв ляє со -
бою Т$подібну роз вил ку (Рис. 3).
Рух ріди ни че рез ву зол з'єднан ня зрівню валь -
но го ре зер ву а ра є склад ним гідравлічним про це -
сом, то му навіть у про стих ви пад ках з'єд нан ня ре -
зер ву а ра із напірни ми во до во да ми не обхідно вста -
нов лю ва ти фак тич ний гід рав ліч ний опір вуз ла за
до по мо гою ек с пе ри мен таль них дос лід жень [3].
Опис ек с пе ри мен таль ної ус та нов ки і ме то ди -
ка про ве ден ня ла бо ра тор них досліджень на ве де -
на в [2]. Кон ст рукція вуз ла з'єднан ня ре зер ву а ра
із во до во да ми дає мож ливість зміню ва ти ко -
ефіцієнт гідравлічно го опо ру вуз ла за до по мо гою
зву жу ю чих діаф рагм, для чо го у флан цях з'єдну -
валь но го па т руб ка і зрівню валь но го ре зер ву а ра
зроб лені роз точ ки, в які встав ля ють ся мо делі
гідравлічних опорів (Табл. 1).
Гідравлічною ха рак те ри с ти кою вуз ла опо ру є
ко ефіцієнт ζ,
. (1)
Фак тич ний гідравлічний опір вуз ла з'єднан -
ня ре зер ву а ра із во до во дом порівню вав ся із те о -
ре тич ни ми за леж но с тя ми, а са ме із за лежністю
Г.І. Крив чен ка [4]:
. (2)
та за лежністю [5]:
. (3)
Ре зуль та ти порівнян ня на ве дені в Табл. 2.
Підтвер д же на умо ва ав то мо дель ності ко -
ефіцієнта гідравлічно го опо ру для всіх кон ст -
рукцій вуз ла з'єднан ня во до во ду і ре зер ву а ра за
гра нич ни ми зна чен ня ми чис ла Рей нольд са, які
зна хо дять ся в ме жах від 2500 … 10000 [6, 7].
Еко номічно вигідним рішен ням для зрівню -
валь но го ре зер ву а ра є мінімум су мар них роз ра -
хун ко вих за трат в ре зер ву ар і во до во ди — де ри -
ваційний і турбінний. При цьо му особ ливістю
цих роз ра хунків є те, що оцінюється ли ше до дат -
ко вий вплив зрівню валь но го ре зер ву а ра на кон -
ст рукцію во до водів. Еко номічний діаметр де ри -
Рис. 3. Конструкція вузла з'єднання резервуара:
1 — дериваційний водовід; 2 — звужуюча діафрагма;
3 — зрівнювальний резервуар; 4 — з'єднувальний патрубок;
5 — турбінний водовід
V I М I Ж Н А Р О Д Н А К О Н Ф Е Р Е Н Ц I Я Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И К І В
6464 Гідроенергетика України, 3�4/2013, ISSN 1812�9277
ваційно го і турбінно го во до водів із вра ху ван ням
втрат еле к т ро е нергії виз на чається на ос нові
спеціаль них роз ра хунків.
Вра хо ву ю чи, що су марні роз ра хун кові за тра -
ти в ком плекс спо руд ре зер ву ар — де ри ваційний
во довід — турбінний во довід по винні об чис лю ва -
тись за порівняль них умов, в якості кри терію од -
но знач ності умов мо же ви с ту па ти "оп ти маль ний"
ко ефіцієнт опо ру вуз ла, зна чен ня яко го за -
без пе чує, при за да них розмірах зрівню валь но го
ре зер ву а ра, рівність ти с ку пе ред ре зер ву а ром від
про ско ку гідро уда ру в де ри ваційний во довід і від
мак си маль но го підйо му рівня в ре зер ву арі. Без
вра ху ван ня інерційності по то ку в ре зер ву арі це
ви ма гає, на при клад, ви ко нан ня умо ви
. (4)
де — швидкісний напір у де ри вації, мак си -
маль ний при швид ко му ("миттєво му") за критті
запірно$ре гу лю ю чо го при ст рою си с те ми; zмакс—
мак си маль ний підйом рівня во ди в ре зер ву арі; hwo
— втра ти на по ру в де ри вації при ус та ле но му русі.
Графічне рішен ня рівнян ня (4), яке на ве де не
на Рис. 5, доз во ляє виз на чи ти оп ти маль не зна чен -
ня ко ефіцієнта опо ру вуз ла з'єднан ня ре зер -
ву а ра і во до водів.
Вис нов ки. Ек с пе ри мен таль ним шля хом вста -
нов ле но, що оп ти маль не зна чен ня ко ефіцієнта
гідравлічно го опо ру Т$подібно го вуз ла з'єднан ня
зрівню валь но го ре зер ву а ра з во до во да ми, зна хо -
дить ся в ме жах 40…60. На пер шо му етапі про ек ту -
ван ня оп ти маль ним слід прий ма ти кон ст рукцію
вуз ла з'єднан ня зрівню валь но го ре зер ву а ра з во до -
во да ми із оп ти маль ним опо ром. Ос та точ не рішен -
ня по вин не прий ма тись на ос нові техніко$еко -
номічних роз ра хунків з ура ху ван ням зміни вар -
тості як во до во ду, так і зрівню валь но го ре зер ву а ра.
ЛІТЕРАТУРА
1. Бер лин В. В., Му ра вь ев О. А. Пе ре ход ные про цес сы на
ГЭС с урав ни тель ны ми ре зер ву а ра ми. — М. : Энер го ато миз -
дат, 1991. — 152 с.
2. Кри сен ков М. І. Роз ра ху нок про ско ку гідравлічно го
уда ру повз про ти у дар ний пристрій в си с те мах з ко рот ки ми
з'єдну валь ни ми тру бо про во да ми / М. І. Кри сен ков, С. В. Су -
ні чук // Вісник НУВГП. Зб. на ук. праць. Вип. 4(40). — Рівне,
2007. — С. 65—73.
3. Ор лов В. А. Урав ни тель ные ре зер ву а ры ги д ро эле к т ро -
с тан ций. — М. : Энер гия, 1968. — 180 с.
4. Крив чен ко Г. И., Ива нов И.С., Мор да сов А.П. На пор -
ные во до во ды ги д ро эле к т ри че с ких и на сос ных стан ций. —
М. : Энер гия, 1969. — 109 с.
5. Ве рем чук А. І. Обґрун ту ван ня па ра метрів во до повітря -
них ре зер ву арів для напірних тру бо про водів : ав то реф. дис. на
здо бут тя на ук. сту пе ня канд. техн. на ук : спец. 05.20.05 "Гідро -
технічні меліорації". — Рівне, 1999. — 16 с.
6. Альт шуль А. Д. Ги д рав ли че с кие со про тив ле ния. — М.:
Не дра, 1970. — 216 с.
7. Идель чик И. Е. Спра воч ник по ги д рав ли че с ким рас че -
там. — М. : Ма ши но ст ро е ние, 1975. — 559 с.
Таблица 1. Характеристики звужуючих діафрагм
Таблица 2. Значення коефіцієнтів гідравлічного опору
з'єднання резервуара із водоводом
Рис. 4. Залежність втрат напору у вузлі з'єднання резервуара
від втрат напору в деривації: 1 — за залежністю (3);
2 —експериментальні дані; 3 — за залежністю (2)
Рис. 5. Визначення оптимального значення коефіцієнта
гідравлічного опору © Сунічук С.В., Веремчук А.І., 2013
|