对超声波流量计测量三峡电站水轮机流量准确性评价方法研究
电站过水流量的测量直接关系到水轮机效率，是电站高效运行必不可少的测量参数。由于三峡电站是世界最大的水电站，单机过水断面及过水流量均很大，且安装管路形状特殊，其流量计量准确度水平的评估是前人没有做过的，具有较大难度和挑战性。
论文采用模型实验的方法针对三峡电站的流道特点研究超声流量计计量性能。按照几何相似原则建造了一套500mm的三峡电站水轮机流道模型，并设计加工了2台18声路超声流量计。完成理想管路、模型管路实验共14组。
通过理想管路与模型管路实验结果相对比的方式得到由于流场差异给流量计带来的误差在0．3%～0．6%。将模型实验得到的实验结论进一步应用到原型中，结合流量计自身误差与流道引起的流场变化影响因素，其误差也可满足小于1%的要求。
使用多声路超声流量计测量数据开展了对流场分析的相关研究。通过绘制“流速-声路”分布图以及计算各声路测量流速的离散度，可分析出流场的流速分布趋势以及各声路区域的流场扰动情况。分析结果表明，使用该分析方法可以宏观了解流动状况。通过多组不同实验条件下的实验对比，流量计上游的2个弯头是对流场产生影响的主导因素，“流速-声路”分布曲线呈现明显的不对称，顶部流速明显偏低；而下游蜗壳对流量计处流场影响较小。实验还发现管道的顶部与底部流体流动较复杂，使得该区域声道测速值波动大。
对三峡电站原型流场分析得到的结果与模型实验基本一致，验证了模型实验的可行性，同时也为原型流量计误差分析提供了有力支撑。将模型实验的流场分析结果与CFD计算结果相对比，流速分布曲线形态相似，为以后开展对原型的模拟计算奠定了基础。
流量计量;超声流量计;流场分析;水轮机效率;电站过水流量;准确性评价
北京化工大学
硕士
控制工程
莫德举;王池
2009
中文
TH814.92;TV735
58
2010-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）