抽水蓄能电站竖井式进水口水力特性研究的任务书.docx

抽水蓄能电站竖井式进水口水力特性研究的任务书
任务书
一、题目
抽水蓄能电站竖井式进水口水力特性研究
二、背景
抽水蓄能电站是一种利用水力能量进行储能和发电的设施。其根据电网需要，利用成本低廉的夜间电力将水抽升至高位蓄水池，白天再利用电力闸门控制水流，通过下泄水轮机发电。抽水蓄能电站既能起到储能的作用，又能在高峰期发电，具有节约资源、调峰平峰等多项优点。
竖井式进水口是抽水蓄能电站水位变化范围大、地形条件限制大的一个解决方案。竖井式进水口具有进水能力大，建设造价低廉等优点，但是对于进水口水力特性的研究尚缺乏深入的认识。因此，开展抽水蓄能电站竖井式进水口水力特性研究，对于从理论和实践角度提高抽水蓄能电站设计和运营水平具有重要意义。
三、研究内容
1.对竖井式进水口进行数值模拟分析，得到进水口的水流变化特性、水位变化特性以及压力变化特性。
2.利用测试设备，对不同水头下的竖井式进水口进行现场测试。
3.结合现场测试结果和数值模拟结果，建立进水口的数学模型，研究竖井式进水口的水力特性。
4.分析进水口不同工况下的水力特性，探究进水口流量和水头之间的关系，确定进水口的最优流量。
5.对进水口内部进行水力分析，优化进水口结构，降低能量损失。
6.编写研究报告和论文，总结研究成果，并提出进一步完善竖井式进水口设计和运营的建议。
四、研究方法
1.数值模拟分析方法。采用CFD（ComputationalFluidDynamics）软件对竖井式进水口进行数值模拟分析。
2.现场测试方法。采用悬线法和压力传感法对不同水头下的竖井式进水口进行现场测试。
3.实验室试验方法。利用大型试验设备开展竖井式进水口的实验室试验。
4.统计分析方法。对测试数据和数值模拟结果进行统计分析，获得进水口不同工况下的水力特性和进水口的最优流量。
五、研究意义
1.提高抽水蓄能电站水力能源利用效率，节约能源资源。
2.改善抽水蓄能电站的调峰和平峰能力，提高电能质量。
3.为抽水蓄能电站的设计和运营提供依据，降低运营成本。
4.为竖井式进水口的设计和工程应用提供科学依据。
六、研究计划
1.前期调研和文献综述：1个月。
2.数值模拟分析和现场测试：6个月。
3.实验室试验和数据分析：3个月。
4.编写研究报告和论文：2个月。
总计12个月。
七、预期成果
1.竖井式进水口水力特性的研究报告。
2.竖井式进水口水力特性研究论文。
3.竖井式进水口水力特性的数据统计、分析表格和图表。
4.竖井式进水口的最优流量和结构优化建议。
五、参考文献
1.Fan,S.(2015).AsurveyofhydraulicmachineryresearchinChina.JournalofFluidsEngineering,137(5),051101.
2.Wang,L.,Chen,X.,&Wu,C.(2017).Researchontheflowcharacteristicsoftheverticalshaftintakeinpump-storagepowerstation.IOPConferenceSeries:MaterialsScienceandEngineering,284(1),012056.
3.Li,S.,Chen,J.,Wu,Z.,&Liu,H.(2019).ExperimentalstudyonhydrodynamiccharacteristicsofverticalshaftintakeforPumpedStoragePowerStation.AdvancesinMechanicalEngineering,11(10),1687814019884687.