Đang tải... (xem toàn văn)
Sổ tay Kỹ thuật thủy lợi - Phần 2 Nguồn phát hành: Viện KH Thủy Lợi Sơ lược: Chương 2: Đường ống dẫn nước áp lực trạm thuỷ điện Chương 3: Công trình điều áp Chương 4: Nhà máy thủy đ
www.vncold.vn Hi p ln Vit Nam - 1 - Chơng III Công trình điều áp Mục Lục Mục Lục . 1 Chơng III . 2 Công trình điều áp 2 3.1. Nớc va và các quá trình chuyển tiếp thuỷ lực trong công trình dẫn nớc của trạm thủy điện . 2 3.1.1. Nớc va và ảnh hởng của nó đến sự làm việc của trạm thuỷ điện 2 3.1.2. Thành lập phơng trình cơ bản để tính toán nớc va 2 3.1.3. Giải hệ phơng trình nớc va bằng phơng pháp giải tích . 5 3.1.4. Tính toán nớc va bằng đồ giải . 10 3.1.5. Nớc va pha thứ nhất và nớc va pha giới hạn . 12 3.1.6. Nớc va trực tiếp và nớc va gián tiếp 15 3.1.7. Phân bố áp lực nớc va theo chiều dài ống . 17 3.1.8. Tính toán nớc va trong đờng ống phức tạp . 18 3.1.9. Các biện pháp giảm áp lực nớc va 20 3.2. Tháp điều áp 24 3.2.1. Tác dụng, điều kiện ứng dụng và các loại tháp điều áp 24 3.2.2. Phơng trình vi phân cơ bản của tháp điều áp 27 3.2.3. Tính toán thuỷ lực tháp điều áp bằng giải tích 29 3.2.4. Tính toán thuỷ lực tháp điều áp bằng phơng pháp tra biểu đồ.Error! Bookmark not defined. 3.2.5. Tính toán thủy lực tháp điều áp bằng phơng pháp đồ giảiError! Bookmark not defined. 3.2.6. Phơng pháp sai phân hữu hạn giải các bài toán chế độ không ổn định trong tháp điêu áp Error! Bookmark not defined. 3.2.7. Điều kiện việc ổn định của hệ thống dẫn nớc áp lực có tháp điều ápError! Bookmark not defined. 3.2.8. Lựa chọn loại và kích thớc tháp điều áp Error! Bookmark not defined. 3.2.9. Tính toán kết cấu của tháp điều áp Error! Bookmark not defined. www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln Vit Nam - 2 - Chơng III Công trình điều áp Biên soạn: PGS.TS. Nguyễn Duy Hạnh 3.1. Nớc va v các quá trình chuyển tiếp thuỷ lực trong công trình dẫn nớc của trạm thủy điện 3.1.1. Nớc va v ảnh hởng của nó đến sự lm việc của trạm thuỷ điện Khi đóng hay mở turbin, lu lợng và do đó lu tốc trong ống dẫn nớc vào turbin sẽ thay đổi. Đối với trạm thuỷ điện thì do yêu cầu kỹ thuật của dòng điện, mà sự đóng mở turbin cần phải nhanh, thờng là thời gian đóng mở hoàn toàn chỉ 3s đến 6s. Trờng hợp đặc biệt cũng không vợt quá 10s. Sự thay đổi lu tốc nhanh, gần nh đột ngột nh vậy gây ra sự gia tăng áp lực (trờng hợp đóng turbin) hoặc giảm thấp áp lực (trờng hợp mở turbin) trong ống dẫn. Cần phải nghiên cứu và tính toán đến trong thiết kế và vận hành trạm thủy điện. Sự gia tăng áp lực khi đóng turbin, gọi là nớc va dơng. Đặc biệt đối với ống dẫn có chiều dài lớn, áp lực gia tăng có thể khá lớn, do đó phải tăng độ dày thành ống. Theo tính toán kinh tế, trong thiết kế thờng cố gắng áp dụng các biện pháp kỹ thuật để hạn chế áp lực nớc va dơng không vợt quá 30 ữ70% cột nớc tính toán của trạm thủy điện. Sự giảm thấp áp lực khi mở tuốc - bin, gọi là nớc va âm, gây ra giảm cột nớc làm việc đột ngột, cản trở việc tăng công suất kịp thời theo yêu cầu phụ tải. Ngoài ra có trờng hợp cột nớc áp lực trong ống hạ thấp hơn áp lực khí trời, từ đó trong ống xuất hiện chân không. Trong thiết kế phải thay đổi tuyến ống khi tính toán nớc va âm thấy xuất hiện đoạn ống xảy ra chân không. 3.1.2. Thnh lập phơng trình cơ bản để tính toán nớc va Để lập nên hệ phơng trình tính toán áp lực nớc va trong ống dẫn có áp. Dựa vào các quy luật vật lý có thể lập hai phơng trình sau: 3.1.2.1. Phơng trình động lợng Xuất phát từ định luật: Sự biến đổi động lợng của một vật thể thì bằng tổng ngoại lực tác động lên vật thể đó: Viết phơng trình này, chiếu trên trục x: ()XdtmVdx= (3-1) Từ mặt cắt 1-1, sau thời gian dt sóng áp lực nớc va, gọi tắt là sóng va, di chuyển đợc một đoạn đờng dx, tới mặt cắt 2-2 với vận tốc c= dx/dt. Khối lợng nớc giữa hai tiết diện là m = Fdx. Các lực tác dụng lên khối nớc dx gồm có: - áp lực nớc tác dụng lên mặt cắt 1-1 là: Fp (3-2) - áp lực nớc tác dụng lên mặt cắt 2-2 là: dxxpFF+)(p (3-3) - Trọng lực khối nớc chiếu lên trục x: sindxgF (3-4) - Lực ma sát tác dụng lên thành ống: www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln Vit Nam - 3 - dxD0 (3-5) Phơng trình 3-1 viết thành: DdxgFdxdxxpFpFpFdtdVFdx0sin))(( ++= (3-6) Trong đó: p: áp lực nớc trên đơn vị diện tích tại mặt cắt 1-1 F: Tiết diện ống : Góc nghiêng của đờng ống so với mặt phẳng nằm ngang. D: Đờng kính trong của ống : Khối lợng riêng của nớc g: Gia tốc trọng trờng 0: Sức kháng đơn vị ở thành ống 820Vf= f: Hệ số ma sát giữa nớc với thành ống Sau một số diễn toán, phơng trình trên viết thành: tVDVfVxHg=+2 (3-7) 3.1.2.2. Phơng trình liên tục Từ điều kiện liên tục (hình 3-2) thấy rằng sự chênh lệch thể tích vào và ra giữa hai đoạn chiều dài ống dx sẽ bằng với phần thể tích tăng lên do thành ống dãn ra do tính đàn hồi, cộng với phần thể tích nớc bị co lại do bị ép vì áp lực nớc va: tFdxdxxFVFVFV=+)()( (3-8) Sau các diễn tóan, phơng trình (3-8) viết thành: 0sin2=++tHxHVxVgc 3.1.2.3. Vận tốc truyền sóng áp lực nớc va 1). Sự truyền sóng áp lực nớc va Khi cửa van ở tiết diện cuối ống A đóng, vận tốc ban đầu V0 giảm đi một lợng dV. Vì thành ống có biến dạng đàn hồi, nên tiết diện ống tăng lên, nớc cũng bị co ép giảm thể tích. Từ (a)ApF+(pF)xdxpFxH-zzgFdx Hình 3-1. Sơ đồ lực tác dụng lên một phần tử chiều dài dx của ống dẫn nớc có áp FVH - zzdxx(FV)FV+ Hình 3-2. Sơ đồ tính toán phơng trình liên tục ống dẫn Ddrp = H r22 Hình 3-3.Biến dạng theo chiều chu vi của ống dẫn www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln Vit Nam - 4 - đó mà ở đoạn ống ngay trớc cửa van có chứa thêm một lợng nớc nhỏ, đồng thời với sự gia tăng áp lực. Sự giãn nở thành ống và tăng áp này truyền dần lên trên với một vận tốc c, gọi là vận tốc truyền sóng áp lực nớc va. Khi hiện tợng tăng áp truyền tới đầu ống, là nơi có mặt thoáng (hồ chứa hoặc bể áp lực) thì áp lực trong ống đợc giải phóng, nớc trong ống chảy ngợc ra hồ chứa. Nhng vì có quán tính nên sự giảm áp không dừng lại mà tiếp tục giảm đến một trị số H bằng với trị số của áp lực tăng trớc đó nhng ngợc dấu. Sự giảm áp truyền ngợc từ đầu xuống cuối ống cũng với vận tốc truyền c. Thời gian để sóng va truyền từ cửa van lên đầu ống rồi lại trở về cửa van sẽ là: cLtf2= (3-10) L: Chiều dài ống dẫn (m) Thời gian tf gọi là một pha nớc va. Khi sóng va truyền trở về đến cửa van, lại bắt đầu quá trình tăng áp của chu trình thứ 2. cứ nh vậy tạo nên một dao động đàn hồi, vì có ma sát với thành ống nên dao động tắt dần. 2). Vận tốc truyền sóng áp lực nớc va Vận tốc truyền sóng, tức là vận tốc lan truyền áp lực nớc va: dtdxc = (3-11) Qua các diễn toán, rút ra biểu thức: EeDkck1+= (3-12) Với thành ống tuyệt đối cứng E = , khi đó: 0kcc == (3-13) Thay trị số k và của nớc: k = 20,7.108 N/m2; = 1019 Ns2/m4 vào trên đợc: C0 = 1425 m/s. Vậy đối với nớc, công thức (3-13) thành EeDck11425+= (3-14) Trong đó: E: Mô đuyn đàn tính của vật liệu làm ống. Với những vật liệu thờng gặp nh sau: Vật liệu Thép Gang Bê tông Gỗ Cao su Nớc Mô đun đn hồi (N/cm2) 21,0.106 10,0.106 21,0.105 10,0. 105 200ữ 600 K = 20,7. 104 www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln Vit Nam - 5 - 3.1.3. Giải hệ phơng trình nớc va bằng phơng pháp giải tích 3.1.3.1. Giải hệ phơng trình nớc va ở trên đã nêu ra hai phơng trình cơ bản để tính toán nớc va là: phơng trình động lợng (3-7) và phơng trình liên tục (3-9). Để giải đợc hệ phơng trình này bằng phơng pháp giải tích thì phải bỏ qua thành phần ma sát giữa dòng chảy với thành ống, (gây ra tổn thất cột nớc) . Nh vậy từ (3-7) nếu thành phần 02DVfV phơng trình động lợng trở thành: tVxHg= (3-15) Phơng trình liên tục (3-9), nếu bỏ qua tổn thất cột nớc thì thành phần sin=xH khi đó phơng trình (3-9) trở thành: tHxVgc=2 (3-16) Tích phân hệ phơng trình (3-15) và (3-16) đợc nghiệm tổng quát: )()()()(00cxtfcgcxtFcgVVcxtfcxtFHH++=++= (3-17) Trong đó: H0, V0: là cột nớc áp lực và vận tốc ban đầu ở mặt cắt x. Hàm )(cxtF và hàm )(cxtf + là những hàm số thể hiện sự thay đổi của áp lực nớc va. Hàm F đặc trng cho sóng va di chuyển trong ống dẫn với vận tốc truyền sóng c theo chiều từ cửa van đi, hàm f đặc trng cho sóng di chuyển ngợc lại, đến cửa van với tốc độ c. Dạng cụ thể của hàm F và f xác định theo điều kiện ban đầu và điều kiện biên. 3.1.3.2. Hệ phơng trình dây chuyền ở trên đã có nghiệm tổng quát của hệ phơng trình nớc va (3-17) Trong thực tế, có thể biến đổi nghiệm tổng quát cho cách giải cụ thể. Một trong những cách này là biến đổi về hệ phơng trình dây chuyền nh sau: Xét đoạn ống dẫn giữa hai mặt cắt A-A và B-B, có chiều dài là l (hình 3-4), với tiết diện và vận tốc c không đổi. ở thời điểm t, tại mặt cắt A-A, cột nớc là AtH và vận tốc là AtV Theo phơng trình (3-17) sẽ có: )()()()(00tfcgtFcgVVtftFHHAAAtAAAt+=+= (3-18) www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln Vit Nam - 6 - Cũng từ hệ phơng trình tổng quát trên, xét cột nớc BcltH+ và vận tốc BcltV+ tại mặt cắt B-B ở thời điểm clt+ )()()()(00cltfcgcltFcgVVcltfcltFHHBBBcltBBBclt+++=+++=++ (3-19) Khi sóng truyền từ mặt cắt A-A đi lên với vận tốc c, hàm số F đặc trng cho sóng này giữ nguyên giá trị. Do đó: )()( tFcltFAB=+ (3-20) Trừ hệ phơng trình (3-18) cho hệ (3-19) và chú ý đến (3-20) sẽ đợc: )()()()(cltftfVVgccltftfHHBABcltAtBABcltAt+=+=++ (3-21) Từ đó: =++BcltAtBcltAtVVgcHH (3-22) Xét đến trờng hợp khác: ở thời điểm t tại mặt cắt B-B có BtH và BtV (hình 3-4b), sóng va truyền từ B về A, đến thời điểm clt + tại mặt cắt A-A sẽ có AcltH+ và vận tốc AcltV+ Với sóng truyền từ B - B về A A hàm số f đặc trng cho sóng này sẽ không thay đổi trị số: )()( tfcltfBA=+ Cũng làm nh trên sẽ đợc: =++AcltBtAcltBtVVgcHH (3-23) Hai phơng trình (3-47) và (3-48) là hai dạng của phơng trình dây chuyền, theo đó có thể từ thời điểm ban đầu mà tính trạng thái nớc va ở thời điểm clt = Nh vậy theo các điều kiện biên cụ thể sẽ tính đợc trị số cột nớc và vận tốc trong nớc va ở mặt cắt bất kỳ của ống dẫn. www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln Vit Nam - 7 - (a) (b)lt+l/cBHHAtVBt+l/cVtABAlVBtBHBtVAt+l/cAt+l/cAH Hình 3-4. Sơ đồ tính toán phơng trình dây chuyền giữa hai mặt cắt a- A Từ A về B, b- Từ B về A Để thuận tiện cho tính toán có thể đa hệ phơng trình về các đại lợng không thứ nguyên: Chia hai vế của phơng trình (3-22) và (3-23) cho trị số cột nớc ban đầu H0, còn trị số V thay bằng FQ, từ (3-22): =++maxmax0max00.QVFQFVFgHcQHHHHBcltAtBcltAt Hay =++BcltAtBcltAtqqhh2 (3-24) Cùng làm nh vậy từ (3-23): =++AcltBtAcltBtqqhh2 (3-25) Trong đó: FgHcQ0max2= 3.1.3.3. Tính toán nớc va bằng phơng pháp giải tích Từ hệ nghiệm (3-24) và (3-25) có thể đợc các trị số áp lực và lu lợng tại thời điểm và mặt cắt bất kỳ khi có hiện tợng nớc va, với điều kiện cụ thể. I). Điều kiện biên Cột nớc ở thời điểm ban đầu. Trên sơ đồ ống dẫn (hình 3-5). ở thời điểm t = 0, lúc bắt đầu đóng turbin, cột nớc tại A bằng HA = H0, 10==HHhA, www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln Vit Nam - 8 - Tại mặt cắt B, có mặt thoáng (hồ chứa hoặc bể áp lực), cột nớc không đổi: BBtHH0=, 1=Bth Lu lợng thay đổi ở mặt cắt A. ở thời điểm t = 0 có 0QQA=, 10==QQqAA ở thời điểm t: Hình 3-5. Sơ đồ tính toán nớc va trong ống dẫn có áp 1). Với turbin xung kích Lu lợng vào turbin theo quy luật dòng chảy qua vòi: tttgHFQ2= Trong đó: : Hệ số lu lợng của vòi turbin 00022gHFgHFQQqtttt== Trong đó: ttFF=0: Độ mở cánh hớng nớc ở thời điểm t ttthq= (3-26) Độ mở turbin: Phụ thuộc vào quy luật đóng mở, thờng với mỗi máy điều tốc tự động đã đặt sẵn chế độ điều khiển cánh hớng nớc theo quy luật nhất định (hình 3-6) về độ mở phụ thuộc vào thời gian đóng, mở. Trong đó TS là thời gian đóng (mở) hoàn toàn từ độ mở lớn nhất đến đóng hẳn (hoặc ngợc lai) Thời gian: Mỗi pha nớc va cLtf2= ký hiệu là . Vậy tính từ thời điểm t = 0, khi sóng va chuyền từ A đến B sẽ ứng với thời điểm . 2m1msTtft Hình 3-6. Luật đóng mở cánh hớng nớc theo thời gian www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln Vit Nam - 9 - Thay các trị số và ký hiệu trên vào phơng trình (3-50) để tính Ah )(200ABABqqhh= Thay 10=Bh, 10=Bq, AAhq= từ đó: )1(21AAhh= (3-27) Giải phơng trình này sẽ đợc Ah Tiếp tục nh vậy với các pha sau, sẽ giải lần lợt đợc cột nớc ở tiết diện A, tại thời điểm bất kỳ 2). Với turbin phản kích Lu lợng vào turbin và số vòng quay của turbin xác định theo công thức turbin: 2' DHQQ = (3-28) DHnn'= (3-29) Trong đó: Q, n: lu lợng và số vòng quay quy dẫn của turbin. Quan hệ gữa Q và n với độ mở a0 đợc ghi trên đờng đặc tính tổng hợp của turbin (hình 3-7a) Với turbin đã chọn: các trị số: loại, đờng kính, số vòng quay định mức đã xác định, có thể xây dựng đờng quan hệ Q, H, hay để tiện sử dụng tính ra q, h. cách làm nh sau: Từ đờng đặc tính tổng hợp của turbin. Với số vòng quay định mức n0 và đờng kính D đã chọn cho turbin . Đặt những trị số cột nớc H khác nhau (trong phạm vi dao động) Từ đó tính đợc những trị số HnDn =' khác nhau Với những trị số n đó vạch đờng nằm ngang, mỗi đờng sẽ cắt các đờng đồng độ mở a0, đợc các trị số a0 và các Q tơng ứng (dóng xuống trục hoành). Với trị số Q, H tính đợc lu lợng Q theo công thức (3-28) tơng ứng với H, sau đó tính ra q, h. Từ đó vẽ lên biểu đồ (hình 3-7b) Từ phơng trình (3-25) tính đợc )(200ABABqqhh= Hay )(210AAAqqh= 210=AAAhqq Trên biểu đồ hình (3-7b), xuất phát từ điều kiện ban đầu 10=Ah, q0 ứng với độ mở ban đầu, thí 1n' = n DH 0 0n'Q'h12tqq0AqtAq0AqmtA(b)(a)2a3a4a Hình 3-7. Đờng đặc tính tổng hợp của Tur bin và các đờng cong phụ thuộc q và h của Tur bin phản kích a- Đờng đặc tính tổng hợp b- Các đờng cong q~h của Turbin www.vncold.vn www.vncold.vn Hi p ln Vit Nam - 10 - dụ độ mở ban đầu là a0max thì q0 = q0max. Từ giao điểm q0 với trục hoành (10=Ah) vẽ một đờng thẳng lập với trục hoành một góc có tg = 2 , từ giao điểm của đờng này với đờng cong Ah và dóng xuống trục hoành đợc Aq. Để tính toán nhanh, có thể lập phơng trình giải tích cho những đờng cong AtAthq ~, kết hợp với phơng trình dây chuyền, từ đó tính đợc Ath và Atq bất kỳ. 3.1.4. Tính toán nớc va bằng đồ giải 3.1.4.1. Điều kiện biên Cũng xuất phát từ giả thiết bỏ qua tổn thất thuỷ lực do ma sát, dùng đồ giải để xác định h và q theo hệ nghiệm (3-24) và (3-25) cùng với các điều kiện biên: Tại thời điểm bắt đầu đóng (mở) turbin t = 0 AAHH0=, BBHH0=, vậy 100==BAhh 0QQQBA== 100==BAqq Với thời điểm bất kỳ t: BBtHH0= vậy 1=Bth Xây dựng đờng đặc tính q~h của turbin đã chọn (hình 3-7b) Quy luật đóng (mở) turbin theo biểu đồ (3-6). 3.1.4.2. Tính toán nớc va khi giảm tải Xuất phát từ độ mở ban đầu a0 trên hình 3-8b giao điểm của đờng q0 với trục hoành (h=1) sẽ có điểm B. Từ đây sóng va truyền từ A đến B theo phơng trình (3-25) )(222ABABqqhh= Với 1=Bh, ABBqqq00== AAAqqh20212= (3-30) Vậy từ điểm B kẻ đờng thẳng lập với trục hoành một góc , với tg = 2. Giao điểm của đờng cong Aq (ứng với = 2) sẽ tơng ứng với Ah2 và Aq2. Đó là điểm A2. Từ điểm A2 viết phơng trình sóng va (3-24) tơng ứng với sóng truyền đi A đến B: )(23232BABAqqhh= Với 13=Bh, sẽ đợc: BAAqqh32212= Vậy từ điểm A2 kẻ đờng thẳng nghiêng làm với trục hoành một góc có tg = 2. Đờng này cắt trục hoành (h=1) tại điểm tơng ứng với Bq3. Tiếp tục làm nh vậy sẽ đợc các các điểm 4A, 6A, Cho đến khi turbin đóng hoàn toàn, tơng ứng với a0 = 0, đó chính là trục tung, dao động sau đó có giá trị h <1, tức là cột nớc tại A nhỏ hơn H0. vì không có thành phần tổn thất cột nớc do ma sát, nên dao động có thể duy www.vncold.vn [...]... Nam - 50 - p = Tcc c hhH h LF gf 3 2 1 0 ( 3-8 6) Phơng trình ( 3-1 09) là phơng trình vi phân tuyến tính bậc hai thuần nhất hệ số hằng với phơng trình đặc trng: 0 2 =++ pm ( 3-8 7) Khi p < 4 2 m phơng trình ( 3-1 12) có hai nghiệm thực riêng biệt 1,2 : P mm = 42 2 2,1 ( 3-8 8) và phơng trình ( 3-1 09) có nghiệm tổng quát tt eCeCZ 21 21 += ( 3-8 9) Từ ( 3-1 13), ( 3-1 14) cho... sánh kinh tế - kỹ thuật các phơng án. 3 .2.3. 7. Tháp điều áp kiểu có lõi trong 3 .2.3. 7.1. Khi giảm tải Dung tích cần thiết của ngăn ngoài, tính với trờng hợp đóng turbin hoàn toàn sử dụng công thức: () max max max max maxmax 0 2 0 1 1 3 2 1 22,0 3,0 1 15,0 1 1ln 2 x x S x x xxx gZ LfV W tr + + + + = ( 3-6 0) Trong đó: x max = -Z max /Z 0 ; x tr = -Z tr /Z 0 ; Z tr - chiều cao đỉnh... ( 3-2 0) Trừ hệ phơng trình ( 3-1 8) cho hệ ( 3-1 9) và chú ý ®Õn ( 3-2 0) sÏ ®−ỵc: )()( )()( c l tftfVV g c c l tftfHH BAB c l t A t BAB c l t A t +−= ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − +−=− + + ( 3-2 1) Tõ ®ã: = ++ B c l t A t B c l t A t VV g c HH ( 3-2 2) Xét đến trờng hợp khác: ở thời điểm t tại mặt cắt B-B có B t H và B t V (hình 3-4 b), sãng va trun tõ B vỊ A, ®Õn thêi điểm c l t + tại mặt cắt A-A... ( 3- 42) viết thành: F fV dt dZ = ( 3-4 2**) Vi phân phơng trình ( 3-4 2**) và thay dt dV bằng ( 3-4 2*) sẽ đợc phơng trình vi ph©n bËc hai: www.vncold.vn www.vncold.vn Hội Đập lớn Việt Nam - 16 - c L T s 2 Khi đó có thể tính đợc áp lùc n−íc va ë ci pha thø nhÊt b»ng c«ng thức ( 3-3 2) với 1 = 0, sẽ đợc: AA qh 01 2 = hay là: g cV Q Q FgH cQ H H A A 0 max 0 0 max 0 1 2 2 == ( 3-3 4)... trình liên tục ( 3-9 ). Để giải đợc hệ phơng trình này bằng phơng pháp giải tích thì phải bỏ qua thành phần ma sát giữa dòng chảy với thành ống, (gây ra tổn thất cột nớc) . Nh vậy từ ( 3-7 ) nếu thành phần 0 2 D VfV phơng trình động lợng trở thành: t V x H g = ( 3-1 5) Phơng trình liên tơc ( 3-9 ), nÕu bá qua tỉn thÊt cét n−íc th× thành phần sin= x H khi đó phơng trình ( 3-9 ) trở thành: ... phơng pháp ơ le, các phơng trình ( 3-7 4) và ( 3-7 5) thể hiƯn d−íi d¹ng sau: ( ) 11,111, 1 1, ,,. ++++ + + Δ+= i k id k i k id k id tQZFtQQ ( 3-7 6) ( ) 11,121, 1 1, ,,. ++++ + + Δ+= i k id k i k id k id tQZFtZZ ( 3-7 7) ( ) iidiidid tQZFtQQ ,,. ,1, 0 1, Δ+= + ( 3-7 8) ( ) iidiidid tQZFtZZ ,,. ,2, 0 1, Δ+= + ( 3-7 9) Trong đó: Các chỉ số i - thời điểm tính toán; k - chỉ số bớc lặp www.vncold.vn ... là một bộ phận tạo ra mặt thoáng (hình 3-2 1) nói trên. Do đó nó có tác dụng giữ cho đờng hầm dẫn nớc phía trớc tháp khỏi bị áp lực nớc va. Ngoài ra nó còn làm giảm nhỏ áp lực ở phần đờng ống dẫn nớc từ tháp vào turbin. Hình 3-2 1. Sơ đồ đặt tháp điều áp 1-tháp điều áp phía thợng lu; 2- tháp điều áp phía hạ lu; 3- nhà máy thuỷ điện; 4- đờng hầm dẫn nớc; 5- đờng ống áp lực dẫn nớc vào turbin ... tổn thất phải chọn ngợc lại với tính toán trên. 3 .2.3. 2. Tháp điều áp hình trụ khi không xét tới sức cản thuỷ lực Để giải đợc hệ phơng trình thuỷ lực cơ bản của tháp điều áp ( 3-4 0) và ( 3-4 2) bằng phơng pháp giải tích, phải đa vào một số giả thiết gần đúng: - Bỏ qua tổn thất thuỷ lực. Khi đó phơng trình ( 3-4 0) viết thành: L gZ dt dV = ( 3-4 2*) - Coi sự thay đổi lu lợng qua turbin là tức thời.... - 44 - h w = () g V th 2 2 ξψ + ( 3-6 8) VỊ nguyªn lý, tr−êng hợp này cũng hoàn toàn tơng tự nh ở tháp điều áp không có màng cản, điểm khác biệt ở đây là thời điểm ban đầu khi t = 0 mực nớc trong tháp điều áp tính theo ( 3-6 7) nhng ngay sau khi cắt tải t = 0, tính V 1 = f(Z 1 - h w0 ) để xác định điểm I trong biĨu ®å, trong ®ã h w0 tÝnh theo ( 3-6 8). 3.2.5.3.2. Khi tăng tải (hình 3-3 5b)... www.vncold.vn Hội Đập lớn Việt Nam - 38 - Hình 3-2 8 xác định mực nớc dâng cao nhất trong tháp điều áp kiểu có màng cản, khi ®ãng ®ét ngét turbin (a); mùc n−íc thÊp nhÊt (b)khi phụ tải tăng đột ngột từ 0 đến 100% Trên biểu đồ: Vùng R- Biểu thị kích thớc màng cản quá nhỏ. Vùng M- Biểu thị kích thớc màng cản quá lớn. Đờng SS- ứng với kích thớc màng cản hợp lý Hình 3-2 8b là biểu đồ xác định mực . A(m+1)01qA3q2,5qA2qA1,5qA1qA0,5qA3,5A3A3,5A3,5A3,5A3A3A2,75C2 ,25 C1,75C1 ,25 C0,75C3B2,5BB1,52BBA0B4B3, 53, 75CC4 ,25 3 ,25 C4Ah(d) qh 121 21t-l/cAtCt-(L-l)/cBthCtCqhqA9B7BB81(c)(e). biểu thức ( 3- 3 1): 21 1011AAAhqh=+ Bình phơng hai vế rồi giải phơg trình này, sẽ đợc: ()( ) ( )++ =20 2 122 1 021 012AAAAqqqh ( 3- 3 2) Chú ý rằng ( 3- 3 2) thành
