《大连理工大学21春《水电站建筑物》在线作业一满分答案48》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大连理工大学21春《水电站建筑物》在线作业一满分答案48（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、大连理工大学21春水电站建筑物在线作业一满分答案1. 某电站引水隧洞净直径3.0m，满负荷流量Q=20m3/s，隧洞长Q=3500m，简单调压室断面面积F=300m2，根据有关粗糙系数某电站引水隧洞净直径3.0m，满负荷流量Q=20m3/s，隧洞长Q=3500m，简单调压室断面面积F=300m2，根据有关粗糙系数及洞长的计算，摩阻损失水头h=v2=0.62v2，因某种原因，水轮机瞬时全部关闭，求调压室中的涌浪过程。本题采用数值积分方法计算。设水位向下为正，调压系统的连续方程和运动方程为 式中：f为隧洞的断面面积；F为调压室的断面面积；z为调压室中的水位；v为隧洞中的流速；l为隧洞长度；h为隧洞
2、和调压室之间的水头损失；Q为水轮机的引用流量；为系数。 将上式写成差分形式为 当水轮机突然全部关闭时，Q=0，f=r2=1.52=7.07m2，取计算时段t=10s，上两式可以写成 计算过程： (1)计算有关参数。 v0=Q/f=20/7.07=2.83(m/s) (2)利用Excel列表计算。 表中的第一行为初始时刻的v0=2.83m/s，zn0=4.97m，hn=h0=4.97m。 表中第二行 zn=-0.2356vn=-0.23562.83=-0.667(m) 第一时段末的水位、流速和水头损失为 zn=zn0+zn=4.97-0.667=4.303(m) (zn-h0)=4.303-4.
3、97=-0.667(m) vn=0.028(zn-h0)=0.028(-0.667)=-0.01868(m/s) vn=v0+vn=2.83+(-0.01868)=2.8113(m/s) =0.622.81132=4.900(m/s) 根据第二行计算的参数，计算第三行的参数 zn=-0.2356vn=-0.23562.8113=-0.66234(m) zn=4.303-0.66234=3.64066(m) (zn-hn)=3.64066-4.900=-1.25934(m) vn=0.028(zn-h0)=0.028(-1.25934)=-0.035262(m/s) vn=2.8113+(-0.
4、035262)=2.77604(m/s) =0.622.776042=4.77796(m/s) 以后的计算过程与前面的一样，计算结果见图。当调压室的水位上升到最高水位时，隧洞的流速vn=0，由表中可以看m，当时间为250.1秒时流速已反向，而调压室中的水位几乎不变，所以取znmax=5.171m。 当调压室水位升到最高时，调压室的水位开始下降，对于水位向下波动，其基本公式中的，其余不变。计算结果znmin=3.403m，以后水位波动逐渐减弱，并趋于稳定。 Exce1计算结果列表 第一次向上波动 第一次向下波动 时间 vn zn zn hn zn-hn vn 时间 vn zn zn hn zn+
5、hn vn 0 2.83 4.97 4.97 0 0 0 5.171 0 -5.171 10 2.811 -0.667 4.303 4.9 -0.667 -0.019 10 0.145 0 -5.171 0.013 -5.171 -0.1448 20 2.776 -0.662 3.641 4.778 -1.259 -0.035 20 0.289 0.003 -5.168 0.052 -5.155 -0.1443 30 2726 -0.654 2.987 4.607 -1.791 -0.05 30 -0.43 0.068 -5.1 0.115 5.048 0.1413 40 2.663 -0.6
6、42 2.345 4.395 -2.262 0.063 40 -0.567 0.101 4.998 0.199 4.884 -0.1367 50 2.588 0.627 1.717 4.151 -2.678 -0.075 50 -0.698 0.134 -4.865 0.302 4.665 0.1306 60 2.502 -0.61 1.108 3.882 -3.044 -0.085 60 -0.821 0.164 -4.7 0.418 4.398 -0.1232 70 2.408 -0.59 0.518 3.596 -3.364 -0.094 70 -0.936 0.193 -4.507 0
7、.543 -4.089 -0.145 80 2.306 -0.567 -0.049 3.297 -3.645 0.102 80 -1.04 0.220 -4.287 0.671 -3.744 -0.048 90 2.197 -0.543 -0.593 2.993 -3.89 -0.109 90 -1.135 0.245 -4.041 0.798 -3.37 -0.0944 100 2.082 -0.518 -1.110 2.688 -4.103 -0.115 100 -1.218 0.267 -3.774 0.920 -2.976 -0.0833 110 1.962 -0.491 -1.601
8、 2.387 -4.289 -0.12 110 -1.29 0.287 -3.487 1.032 -2.567 -0.0719 120 1.838 -0.462 -2.063 2.094 -4.45 -0.125 120 -1.35 0.304 -3.183 1.130 -2.152 -0.0602 130 1.709 -0.433 -2.496 1.811 -4.59 -0.129 130 -1.399 0.318 -2.865 1.213 -1.735 -0.0486 140 1.577 0.403 -2.899 1.542 -4.71 -0.132 140 -1.436 0.330 -2
9、.536 1.278 -1.323 -0.037 150 1.442 -0.372 -3.270 1.290 -4.813 -0.135 150 -1.462 0.338 -2.197 1.324 -0.919 -0.0257 160 1.305 -0.34 -3.610 1.056 -4.9 -0.137 160 -1.476 0.344 -1.853 1.351 -0.529 -0.0148 170 1.166 -0.308 -3.918 0.843 -4.974 -0.139 170 -1.481 0.348 -1.505 1.359 -0.154 -0.0043 180 1.025 -
10、0.275 -4.192 0.651 -5.035 -0.141 180 -1.475 0.349 -1.156 1.349 0.203 0.0057 190 0.883 -0.241 -4.434 0.483 -5.085 -0.142 190 -1.46 0.347 -0.809 1.321 0.54 0.0151 200 0.739 -0.208 -4.642 0.339 -5.125 -0.143 200 -1.436 0.344 -0.465 1.278 0.856 0.024 210 0.595 -0.174 -4.816 0.219 -5.155 -0.144 210 -1.40
11、4 0.338 -0.127 1.221 1.152 0.0322 220 0.450 -0.140 -4.956 0.125 5.175 -0.145 220 -1.364 0.331 0.204 1.153 1.426 0.0399 230 0.305 -0.106 -5.062 0.058 5.188 -0.145 230 -1.317 0.321 0.525 1.075 1.678 0.047 240 0.159 -0.072 -5.134 0.016 -5.191 -0.145 240 1.263 0.310 0.836 0.989 1.910 0.0535 250 0.014 -0
12、.038 -5.171 1E-04 -5.187 -0.145 250 -1.204 0.298 1.133 0.898 2.122 0.0594 260 -1.139 0.284 1.417 0.804 2.315 0.0648 270 -1.069 0.268 1.685 0.709 2.489 0.0697 280 -0.995 0.252 1.937 0.614 2.646 0.0741 290 -0.917 0.234 2.171 0.522 2.785 0.078 300 -0.836 0.216 2.388 0.433 2.909 0.0815 310 -0.751 0.197 2.584 0.350 3.017 0.
