[實用新型]參數可調的阻抗式調壓室模型試驗裝置

有效

• 申請號: 201320662628.9
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN203514250U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 王超;楊建東;王炳豹
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: E02B1/02
• 分類號: E02B1/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春;王汛琳

技術領域

本實用新型涉及一種水電站模型試驗裝置，特別是涉及一種參數可調的阻抗式調壓室模型試驗裝置。

背景技術

隨著水電建設快速發展，國內在建或擬建一批單機容量大、水頭不高的巨型水電站，為滿足調節保證設計的要求，其中絕大多數巨型水電站需設置調壓室，而阻抗式調壓室越來越多地運用于水電站。阻抗式調壓室有兩個關鍵參數，一是阻抗孔口面積，另一是調壓室的大井斷面面積。阻抗孔口面積越小，進出調壓室的水流消耗的能量越多，水位波動的振幅越小，衰減越快。但由于阻抗孔的存在，使得大井的自由水面不能完全反射水錘波，可能發生水擊穿室的現象，導致隧洞中受到水錘影響。調壓室的大井斷面面積越大，水位振幅越小，衰減越快，對于大波動和小波動穩定均有益處，但過大的調壓室面積意味著增加開挖量，較大的調壓室群的集中一方面不利于圍巖的穩定，另一方面增加工程投資成本，因此，合理選擇阻抗式調壓室的阻抗孔口和斷面面積極其關鍵。

巨型水電站單機容量大、輸水系統規模大、布置復雜，尾水系統往往集成了二機一洞一室、尾導結合明滿流隧洞等布置形式，同岸多個水力單元的集合形成了巨大的調壓室群。從運行安全穩定和經濟的角度考慮，這些大型水電站在設計階段往往需要進行引水發電系統整體或局部的物理模型試驗，開展機組導葉啟閉規律的優化、調速器參數的整定、機組啟動和停機控制策略等方面優化和論證的試驗。

調壓室大井斷面面積和阻抗孔口大小對上述大波動、小波動、水力干擾都存在很大的影響。以往的模型試驗中往往采用固定的調壓室參數，即固定阻抗孔口大小和大井斷面面積，這樣只能分析當前固定的調壓室參數對過渡過程的影響，而達不到優化調壓室的目的。

實用新型內容

本發明的目的是提供一種阻抗孔口面積和大井斷面面積可調的阻抗式調壓室模型試驗裝置。

為達到上述目的，本實用新型提供的參數可調的阻抗式調壓室模型試驗裝置，包括固定部分和活動部分，其中，固定部分包括上游管道、下游管道、大井底板和三面側壁，活動部分包括阻抗片和擋水板；大井底板、三面側壁和擋水板圍成調壓室大井，其中，擋水板兩端以可拆卸方式固定于三面側壁中兩相對側壁內側；上游管道和下游管道相連通且位于大井底板底部，采用連接管道連通上游管道和下游管道之間的過流管道與調壓室大井，阻抗片以可拆卸方式固定于連接管道內。

上述擋水板兩端以拆卸方式固定于三面側壁中兩相對側壁內側，具體為：

三面側壁中兩相對側壁的內側對應設有不少于1對的卡槽，擋水板兩端卡在卡槽內。

作為優選：擋水板的背水面設有不少于1條的加強肋，以避免擋水板在模型試驗中因承受水壓而導致的變形。

所述的加強肋的一種優選方案為：任意兩條加強肋的位置關系為平行或垂直，且至少兩條加強肋的位置關系為垂直。

上述采用連接管道連通上游管道和下游管道之間的過流管道與調壓室大井具體為：

上游管道和下游管道之間的過流管道頂部設置缺口，位于過流管道上部的大井底板的對應位置也開設有缺口，采用連接管道連通過流管道頂部缺口和大井底板缺口。

所述的連接管道內壁設有阻抗槽，阻抗片通過螺栓固定于阻抗槽內，所述的阻抗片厚度等于連接管道高度。

上述擋水板和阻抗片采用有機玻璃制備。

本實用新型的活動部分用于調節阻抗孔口面積和大井斷面面積大小。阻抗片位于調壓室大井底部，用于封閉過流管道與調壓室大井之間的過水通道，通過阻抗片數量調整過流管道與調壓室大井之間過水通道口的面積，即阻抗孔口面積。擋水板位于調壓室大井側面，構成大井側壁之一，通過擋水板的安放位置來調節大井斷面面積。

和現有技術相比，本實用新型具有如下的有益效果：

1、在水電站的物理模型試驗中，可調節阻抗式調壓室模型的阻抗孔口面積和大井斷面面積，以獲得不同的阻抗孔口面積和大井斷面面積的組合，研究阻抗式調壓室參數變化對各調保參數的影響，達到優化調壓室參數的目的，對原型電站的穩定運行和增加調壓室洞室群圍巖穩定具有重要意義。

2、操作簡單，不需要大范圍改動模型試驗裝置即可實現調壓室模型的參數調節，可減小模型試驗成本，提高試驗效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種具體實施方式示意圖；

圖2為擋水板的一種具體實施方式示意圖；

圖3為阻抗片的一種具體實施方式示意圖。