Trhání vodního sloupce pod OK vodní turbíny při nestacionárních stavech.

Abstract

V diplomové práci Trhání vodního sloupce pod OK vodní turbíny při nestacionárních stavech se řeší tlakové průběhy zpětného hydraulického rázu. V práci jsou odvozeny vztahy pro sestavení matematického modelu zpětného rázu vycházející z rovnic zákonů zachovaní hmotnosti a silové rovnováhy. Matematický model vytvořený v MS Excel využívá pro výpočet numerické schéma Lax-Wendroff, které nám umožňuje uvažovat proměnnou rychlost zvuku v závislosti na statickém tlaku a dovoluje rozdílný délkový krok ve výpočetní doméně. Zpětný hydraulický ráz je v práci řešen i s uvažováním rotujícího proudění za uzavíracím členem, kde předpokládáme vznik vírového copu. Tuto situaci lze připodobnit na zavírání vodní turbíny, u které se může vírový cop pod oběžným kolem vyskytovat. V návaznosti na tuto práci byl proveden experiment zpětného hydraulického rázu. Parametry vstupující do matematického modelu byly optimalizovány dle experimentu a je uvedeno porovnání průběhů tlakových pulzací získaných výpočtem a experimentem.

In this diploma thesis called Water column separation under the hydraulic turbine runner during unsteady operating regimes are solved the pressure pulsations of the reverse water hamer. In the thesis is deduced a mathematical relationship of elaboration the numerice model which is based on equations of continuity and equations of forces equilibrium. Numerical model is created in MS Excel uses for computation the numerical method Lax-Wendrof that allows consideration of variable sound speed as function of static pressure and allows variable lenght step in computation domain. Reverse water hammer is in the thesis solved with consideration of rotating flow behind shut-off valve, where we expect forming of vortex rope. This situation can be applied on the closing water turbine which has vertex rope under turbine runner. Specifically for this thesis was carried out the experiment of the reverse water hammer. Constants going into numerical solution are optimalized with using experiment and pressure pulsation are compared between numerical solution and experiment.