Лабораторная работа №2

«Исследование напорных характеристик ГЭС»

 

 

Вариант №18

 

 

Выполнил: Убасев Эдуард

Группа: Э-02-10

Преподаватель: Гореликов П.А.

 

 

Москва

2012 г.

Цель работы: исследование влияния объёма водохранилища V и рас-

хода ГЭС Qгэс (при отсутствии холостых сбросов воды, т.е. Q гэс=Q нб

на напор ГЭС H ГЭС.

В исследование входит определение минимального и максимального значения напора, его убывание и возрастание, монотонность, экстремальность, области определения и допустимых значений.

 

 

Располагаемая мощность N гидроэнергетического узла определя-ется произведением расхода воды Q и напора H:

N=9.81∙Q∙H

Q – расход воды, протекающий через гидроузел, является энергоносителем и имеет размерность м3/с;

H – напор представляет собой удельную энергию водостока (калорийность энергоносителя).

В лабораторной работе проводиться исследование математической модели напора ГЭС Нгэс

 

Hгэс=Zвб(V) – Zнб(Q),

где Zвб(V) – функциональная нелинейная зависимость уровня верхнего бьефа от содержащегося в водохранилище объёма V,

Zнб(Qнб) - функциональная нелинейная зависимость уровней нижнего

бьефа от расхода, поступающего через ГЭС в нижний бьеф.

 

Входными параметрами модели, влияющими на напор, являются объём V и расход Qгес. Выходом модели – напор H.

 

1)Для заданного варианта (№18) исходных данных расчитать и представить графически характеристики Zвб(V) и Zнб(Qнб), используя аналитические зависимости: Z вб= A/√Vв и Z нб=В√Q нб,

 

где А= Zвбmax/√Vвmax; В=Zнбmax/√Qнбmax.

Исходные данные:

V вmax, км3 Q max, м3/с Z вбmax, м Z нбmax, м
2 1000 20 5

 

Рассчитаем Коэффициенты А и В:

A 14,142
B 0,158

 

 

Z вб=14,142/√Vв Z нб=0,158√Q нб

Q нб, м3/с Z нб, м
0,00
1,58
2,24
2,74
3,16
3,54
3,87
4,18
4,47
4,74
5,00

 

V, км3 Z вб, м
0,0 0,00
0,2 6,32
0,4 8,94
0,6 10,95
0,8 12,65
1,0 14,14
1,2 15,49
1,4 16,73
1,6 17,89
1,8 18,97
2,0 20,00

 


 

 

 

2) Построить напорные характеристики ГЭС H ГЭС (Q ГЭС) при трех значениях объема водохранилища: Vв=Vвmax, Vв=0,7* Vвmax, Vв=0,4*Vвmax.

 

Q гес, м3/с Z нб, м Vв=Vвmax, км3 Vв=0,7* Vвmax Vв=0,4*Vвmax
    Z вб= Z вб= Z вб=
    33,47 25,30
    Н гэс,м Н гэс,м Н гэс,м
0,00 40,00 33,47 25,30
1,58 38,42 31,89 23,72
2,24 37,76 31,23 23,06
2,74 37,26 30,73 22,56
3,16 36,84 30,30 22,14
3,54 36,46 29,93 21,76
3,87 36,13 29,59 21,43
4,18 35,82 29,28 21,11
4,47 35,53 28,99 20,83
4,74 35,26 28,72 20,55
5,00 35,00 28,47 20,30

 

 

3) Построить напорные характеристики ГЭС H гес (Vв) при трех значениях расхода ГЭС: Q ГЭС =QГЭСmax, Q ГЭС =0.5*Q ГЭС max и Q ГЭС=0.

V в, км3 Z вб, м Q ГЭС =QГЭСmax, м3/с Q ГЭС =0.5*Q ГЭС max Q ГЭС=0
    Z нб= Z нб=  
    5,00 3,54 Z нб=0м
    Н гэс,м Н гэс,м Н гэс,м
0,80 12,65 7,65 9,11 12,65
0,92 13,56 8,56 10,03 13,56
1,04 14,42 9,42 10,89 14,42
1,16 15,23 10,23 11,70 15,23
1,28 16,00 11,00 12,46 16,00
1,40 16,73 11,73 13,20 16,73
1,52 17,44 12,44 13,90 17,44
1,64 18,11 13,11 14,58 18,11
1,76 18,76 13,76 15,23 18,76
1,88 19,39 14,39 15,86 19,39
2,00 20,00 15,00 16,46 20,00