Proiect amenajari hidroenergetice h.docx

8/16/2019 Proiect amenajari hidroenergetice h.docx

http://slidepdf.com/reader/full/proiect-amenajari-hidroenergetice-hdocx 1/26

Lucrarea Nr.1

Calculul potentialului hidroenergetic al Bistritei intre

Vatra Dornei si Poiana Teiului.

Stabilirea parametri energetici

Cadere – profil longitudinal

Debite – debite medii multianuale

QmDorna Arini = 25 mc/s

QmNeagra Brosteni = 3. mc/s

QmBorca = 33. mc/s

Qm!rumosu = 3".# mc/s

Stabilirea schemei de amenajare.

$n functie de%

&po'itia localitatilor(

&panta profilului longitudinal(

&configuratia in plan a albiei )sinuo'itate*.

+e ,or amplasa lucrari specifice amena-arilor idroenergetice conform unei sceme de amena-are

&centrala bara-(&centrala pe deri,atie supraterana )canal*(

&centrala pe deri,atie subterana.

raseul pe care se ,a amena-a constructia%Co-oci&Crucea

1





3



Lucrarea Nr.2

Calculul parametrilor energetici

ai amenajarii hidroenergetice

0. Curba de durata a debitelor

2. +tabilire Qi si 1i

3. Calculul energiei si puterii cu programul 89+C899N

Determinarea puterii instalate si ealuarea energiei produse !n anul hidrologic mediu

1uterea instalata se determina alegand debitul instalat

Qi=)0&2* Qm unde Qm este debitul mediu :mc/s;

Qi = 65 :mc/s;

Qi = 55 :mc/s;

1i = #<0 Qi > :?@; < cu caderea eprimata in m

> = 30 m

9,aluarea energiei se face pornind de la curba de durat a debitelor< pe care sunt figurate< debitul

instalat< debitul de ser,itute i debitul minim la care se mai poate face turbinare. +uprafaa de sub

curba de debit este o msur a debitelor care contribuie la producerea de energie.

1entru calcul< se Emparte aceast suprafa En fFii cu ba'a egal cu 5G< EncepFnd din origine.7ltima fFie ,a a,ea o ba' mai mic< corespun'toare limitei graficului dat de debitul minim

turbinat sau< dup ca'< de debitul de ser,itute< dac acesta este mai mare decFt debitul minim

turbinat.

4



Curba debitelor

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100105

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

P [%]

Q

5



Debitul de ser,itute% "seritute = 3m3

Curba rosie are o distanta egala cu ".0 fata de curba debitelor."instalat = 65 :mc/s;(

"instalat = 55 :mc/s;.Alegerea turbinei se face cu Qinstalat/2 =H T#$B%N& '&PL&N)conform site&ului>Idro9nergi.ro & +er,ices&urbin Calculator*"instalat = 65 =H Qinstalat/2 = 36.5 =H 1 = 0.2" :@;("instalat = 65 =H Qinstalat/2 = 26.5 =H 1 = 6.526 :@;.in care%1 & este puterea turbinei in @

6



Lucrarea Nr.(

Calcul hidraulic pri)a de supra*ata

Calculul idraulic al ferestrei pri'ei

+cemele de calcul pot fi in functie de conditiile locale

Deversor cu prag lat

Aceasta scema este ,alabila atunci cand%

&raportul dintre latimea pragului c si inaltimea lamei de apa amonte H satisface relatia

2<5 0 02c

H < < −

&ni,elul apei in ba'inul amonte nu are ,ariatii mari

8egimul de curgere este de regula innecat )datorita restrictiilor impuse ni,elului apei in a,al*

Calculul ferestrei pri'ei ca un de,ersor cu prag lat dupa isele, si Cioc

Debitul se determina cu relatia%

3/ 22Q m b g H εσ = in care

>& este caderea de,ersorului )inaltimea lamei de apa din amonte*

m & este coeficientul de debit

J & este coeficientul de innecare ce depinde de raportul h p /H

7



b & este latimea de,ersorului )suma latimii ferestrelor de captare daca sunt mai multe*

Coeficientul contractiei laterale este dupa Creager Kfitero,

0 <0 H nb

ε ξ = −∑

n & este numarul marginilor ,erticale care produc contractia)doua la pile una la culee*

L & este un coeficient care depinde de forma marginii obstacolului

> & este caderea de,ersorului )inaltimea lamei de apa din amonte*

Maloare coeficient de debit pentru de,ersorul cu prag lat :isele,;

&margine ascutita)fara racordare*=H m = .32< = .5#

Maloare coeficient de inecare:isele,; & J = .##5

Debitul+

3/ 22Q m b g H εσ =

Q = Qinstalat = 65 m3/s

M = .5 m/s

Q = A⋅M =HA =Q/M =65/.5 = 05

8



0 <0 H

nb

ε ξ = −∑

n & este numarul marginilor ,erticale

n =

ζ & este coeficientul care depinde de forma obstacolului

ζ = 0.

b & este suma desciderilor ferestrei

b = "

8etentia = m

Oungimea ferestrei = 36.5 m

$naltimea ferestrei = " m

0 <0 H

nb

ε ξ = −∑

= 0&.0 ⋅ ⋅ 0 ⋅ )"/"* =HP = .2

m & este coeficient de debit

m = .32

J = .##5

3/ 22Q m b g H εσ =,- b = Q/)m⋅P ⋅ J ⋅2g ⋅ >R)3/2** = 65/).32 ⋅ .2 ⋅ .##5 ⋅"."2 ⋅* =H b=2.25

m

Debitul+

3/ 22Q m b g H εσ =

Q = Qinstalat = 55 m3/s

9



M = .5 m/s

Q = A⋅M =HA =Q/M =65/.5 = 00 m2

0 <0 H

nb

ε ξ = −

∑

n & este numarul marginilor ,erticale

n =

ζ & este coeficientul care depinde de forma obstacolului

ζ = 0.

b & este suma desciderilor ferestrei

b = "

8etentia = m

Oungimea ferestrei = 30.5 m

$naltimea ferestrei = 3.5 m

0 <0 H

nb

ε ξ = −∑

= 0&.0 ⋅ ⋅ 0 ⋅ )3.5/"* =H P = .3

m & este coeficient de debit

m = .32

J = .##5

3/ 22Q m b g H εσ =,- b = Q/)m⋅P ⋅ J ⋅2g ⋅ >R)3/2** = 55/).32 ⋅ .3 ⋅ .##5 ⋅"."2 ⋅.5* =H

b=.35 m

10



P$D%/NS%0N&$ T#$B%N& T#$B%N& '&PL&N

ns =2283

H 0.486

Q = 65 m3/s

> = 30 m

n+9+>A =2283

H 0.486 =

2283

310.486 = "3

nQ9 =ns

995 =430

995 = ."32

n =n s⋅ H

3 /4

3.13 ⋅Q1 /2 =

5220

19.16 = 262 rot/min

Diametrul rotorului

D = ".5 ⋅) .6# 4 0.2 ⋅ nQ9* ⋅ √ H

n

D = ".5 ⋅) .6# 4 0.2 ⋅ ."32* ⋅ √ 31∗0.9

272 = 2.36 m

Diametrul rotorului dupa Dorin Pael

D = ) .36 4270

n s * ⋅ Q

1/2

H 1 /4

D = ) .36 4270

430 * ⋅ 37.5

1/2

311 /4 = 2.5# m

Lumina dintre barele gratarului a *i D(3 , 4 cm

11



L5 Calculul hidraulic al galeriilor

de aductiune 6sub presiune7

12



Schema unei amenajari hidroenergetice+

& = lacul de acumulare

8 = galeria)conducta* de aductoune

= castelul de ecilibru

C = conducta )galeria* fortata

9 = obturator ),ana*

Calculul pierderi de sarcina

!ormula Sanning

13



0/ 0C R

n=

8elatia Ce'I

V C RJ =

J=hd /L; - panta pie'ometrica

R=D/4 -ra'a idraulica pentru sectiune circulara

0/ 2 20

" " " "

d h D D D DQ AV C RJ

n L

π π = = = ÷

0/ 2 2 2 / 3 / 3

5/ 3 0/ 2 0 / 3

0 0< 302 0< 3

"

d d d

h h Q n LQ D D h

n L n L D

π= = ⇒ =

+e dau%

&Caderea > = 30 m

&Debitul Q = 55 m3/s

&Oungimea conductei O = m

+e cer%

&diametrul conductei D&,ite'a apei pe conducta M

+e calculea'a diametrul conductei cu pierderea de sarcina impusa

0G din pierderea de sarcina<065

2 2 2 25<333

0< 3 2< 3<0

Q n L Q n L D D

H H

= ⇒ = ÷

= 5.6# =H D = m

" G din pierderea de sarcina )Q = 65 m3/s*<065

2 2 2 25<333 0< 3 2<

<"

Q n L Q n L D D

H H

= ⇒ = ÷

= 2.63 =H D = 3m

14



+e impune ,ite'a cu care ,a circula apa

1entru galerii din beton armat ,ite'a este intre 2&" m/s :SosonIi;

+e calculea'a sectiunea galeriei A=Q/,

Q = 55 m3/s < A= Q/, = 55/3 = 0.33 m2

Q = 65 m3/s < A= Q/, = 65/3 = 25 m2

Lucrarea nr. :

Calculul de re)istenta al camasuielii galeriilor sub presiune

$n continuare se pre'inta re'ol,area in deplasari a problemelor de elasticitate plana in

ccordonate polare care este atribuita lui Oame

Calculul unei galerii poate fi aproimat cu starea plana de tensiuni sau deformatii deci

poate facut pe o lungime unitara de galerie

Cea mai adec,ata eprimare este in coordonate polare a,and in ,edere ca sectiunea estecirculara si simetrica fata de a.

Camasuiala de beton a unei galerii poate fi asimilata unui tub cu pereti grosi. 9cuatiile

teoriei elasticitatii integrate cu a-utorul conditiilor la limita conduc la urmatoarele relatii pentru

tensiuni.

µ b .06:= µr .25:=

>am 626:= >a, #:=

pi γ >am >a,−) *⋅:=

pi=3.1

15



r i 2.#:= r e 3.3:=

r 3.3:=

9 b 2":=

f 0:= f 3:=

9r 0 f ⋅:=

Er=1∗104

Er=3∗104

T2 pi⋅ r i

2⋅ 0 µ b−( )⋅

00 µr +

0 µ b+

9 b

9r

⋅−

r i2⋅

0 µr +

0 µ b+

9 b

9r

⋅ 0+ 2 µ b⋅−

r e2⋅+

:=

T = .5"6

pe T .25pi+:=

pe T .25pi+:=

pe=1.322

σθ

pe r e2⋅ pi r e

2⋅−

r e2

r i−

r e2

r i2⋅

r e2

r i2

−

pe pi−( )⋅ 0

r 2

⋅−:=

σ θ=3.606

UAO98$N

16



σθ.0 pi

09 b

9r

0 µ b+

0 µr +⋅−

r e2

r 2

09r

9 b

0 µ b+

0 µr +⋅ 0 2 µ b⋅−( )⋅+

⋅+

r e2

r i

20−

9r

9

b

0 µ b+

0 µr

+⋅

r e2

r i

20 2 µ b⋅−( )⋅ 0+

⋅+

⋅:=

σ θ .1=−171.995

Cu cele doua tensiuni de la intrados JVi si de la etradosul camasuielii JVe se calculea'a forta

aiala si momentul inco,oietor din camasuiala galeriei%

N =σ θi+σ θε

2

δ b

M =σ θε−σ θi

2 W

in care

W b este grosimea camasuielii de beton

@ este modulul de re'istenta al camasuielii )pentru o lungime unitara de galerie*

W =1∗δ b2/6

Lucrarea nr. ;

Loitura de berbec !n deria ieț

Ld=6000m

17



Lc=180m

v0=2,08m ( h0=60m ( t =50cm→ grosimea pereteluiconductei

ε = 2<00" ?gf/cm2=2<0#.00" 1a :N/m2; este modulul de elasticitate al apei

X = 0 ?g/m3=00<# ?gfs/m3 este densitatea apei

E = modulul de elasticitate al materialului conductei

E = 2<0 0 ?gf/cm2 =2<0#.00# 1a :N/m2; pentru otel

E = 2 05 ?gf/cm2 pentru beton

D = diametrul )interior* al conductei

c1=

2∗( Ld+ Lc)cd

=2∗(6000+180)

1176,22 =10,50 s

cd= 1435

√1+c1∗ε∗ !

E∗t

= 1435

√1+0,231∗2,1∗10

4∗5,800

2∗105∗0,5

=1176,22m /s

c1=2∗t ! ∗(1+ ")+ !∗(1∗ "

2

) !+t =2∗0,55,8 ∗(1+0,176 )+ 5,8∗1∗0,176

2

5,8+0,5 =0,231m /s

r=2∗ Lc

c =

2∗1801176,22

=0,306 s

c= r → # h=c∗vo

g =

1176,22∗2,08

9,81 =249,39m =H calculul a fost fcut cu rela ia lui Yu?o,s?iț

c=5∗ r=0,306∗5=1,53 s

"=c∗vo

2g∗h0

=1176,22∗2,08

2∗9,81∗60=2,07→$%N&1

18



σ = 180∗2,089,81∗60∗1,53

=0,415

lim ¿=σ

2∗(√ σ

2+4+σ )=0,415

2 ∗(√ 0,4152+4+0,415 )=0,509

ζ ¿

'ma( → sporul de preiune

'ma(=0,509∗60=30,54m

h= Presiune m!im"

h =4 3<5" = #<5"

Lucrarea nr. <

Calculul castelului de echilibru

Zn ansamblul deri,aie forat – castel de ecilibru se produc oscilaii forate. Dac

pierderile de energie prin frecare conduc la atenuarea oscilaiilor Entr&un inter,al de timp

re'onabil< atunci castelul este stabil idraulic. Dac oscilaiile apei din castel sunt Entreinute<

sau< mai ru< se amplific< atunci castelul este considerat instabil idraulic i poate afecta

funcionarea u'inei

Conditia de stabilitate este indeplinita prin impunerea unei arii minime pentru castelul de

ecilibru.

a

H −h¿¿

ha∗¿

m∈¿=

v0

2

2 g∗ L∗)

¿*¿

< unde%

19





+ma(=v0∗√ L∗)g∗*

b* pierderi de sarcina in regim turbulent )h=)V **%

, =

8gc2 ∗ L

! ∗1

2g

< unde % ) este coeficientul de re'istenta idraulica a aductiunii

- =1

n .

1 /6

< n= <02

&se pot determina% inaltimea maima a saltului la inciderea totala brusca%

+ma(=v0

√ L∗)

g∗* (1−

2

3 p0+1

9 p0

2

)& primul minim dupa primul maim

+m=v0√ L∗)g∗*

(−1+2 p0 )

& inaltimea minima la desciderea brusca de la Q= la Q=Q

+min=v0

√ L∗)g∗* (−1−1,25 p0 )

+e cunosc urmtoarele date%

0. Ualeria de aduc iune % O= m( n=<02ț coeficientul de rugo'itate

)=/ !

2

4=

3,14∗5,82

4=26,40m

2

2. Debitul instalat % Q=75m

3

/s ( Q=55m

3

/s 3. Castelul de ecilibru are forma circular cu sec iunea%ț

*=/ !

2

4 =

3,14∗262

4 =530,66m

2

Castel de ecilibru cilindric – calculul oscila iilor.ț

21



+e determin coeficientul de re'isten redus al galeriei %ț

, =

8g

c2 ∗ L

! ∗1

2g

v2

+e calculea' coeficientul lui C']I cu formula Sanning %

- =1

n∗ .

1

6=(5,84 )1

6=88,65

, =

8∗9,81

88,652 ∗6,000

5,8 ∗1

2∗9,81 =0,51

Se determină pierderea de sarcină în regim permanent considerând

galeria ca pe o condctă lngă ! pierderi de sarcină locale negli"a#ile$ %

hr=v2∗, =0,51∗3

2=4,59m

&mplitdinea saltli 'ără pierderi de sarcină %

+ma(=v0∗√ L∗)

g∗*=3√

6000∗26,40

9,81∗530,60=16,55m

Ipoteza închiderii bruște ! metoda analitică $

a*+e calculea' saltul maim redus din rela ia aproimati, ) Calame – Uaden *ț %

0* +altul maim ,a fi %

22



1−2

30,277+

1

9∗0,277

2=13,67m

+ma(=v0√

L∗)

g∗* (1−2

3 p

0+1

9 p

0

2)=3∗√ 6000∗26,40

9,81∗530,66∗¿

2* 1rimul minim< dup primul maim %

+m=v0√ L∗)

g∗* (−1+2 p0 )=16,55∗(−1+2∗0,277 )=−7,38m

+min=v0√ L∗)

g∗* (−1−1,25 p0 )=16,55∗(−1−1,25∗0,277 )=−22,28m

Lucrarea nr. =

Dimensionarea galeriei *or ateț

Calculul blinda-ului :SosonIi;

23



Cand se incarca galeria cu apa presiunea interioara transmisa tolei este p . Aceasta presiune p este preluata partial de tola iar o parte din presiune< p+ este transmisa betonului.

9t = 2.0. daN/cm2 ( este modulul de elasticiatate al otelului tolei

9 b =20. daN/cm2 ( este modulul de elasticitate al betonului

9r = 0. f ( este modulul de elasticitate al rocii

f =3 ( este coeficientul de tarie )1rotodia?ono,* a rocii.

Determinarea grosimii captuselii metalice pentru o galerie de 3<3 m diametru cu camasuiala de beton de" cm grosime.

9r = 3. daN/cm2

9 b = 20. daN/cm2

9t = 2.0. daN/cm2

Jt= 2 daN/cm2

# h=30,54m

+ma(=13,07 m

H net =60m

"=0,17

p=0 ∗( H net + +ma(+# h)=10∗(60+30,54+13,07 )=10,31,N

m2

$ntroducand pentru otel tensiunea limita J to obtinem factorul de distributie a presiunii%

ε=1

p

σ t 0−

E t

r (#1+#2)

Et

Eb

lnr1

r2

+ E t

E r

(1− "r)

24



ε= 1

10,31

2000−2100000

290 ∗0,2

2100000

200000

ln 330

290

+2100000

30000

(1+0,17)=0,69

Urosimea tolei re'ult%

δ =(1−ε ) pr

σ t 0

=(1−0,69 )∗10,31∗330

2000=0,52 cm

1resiunea preluat de roc este%

p2= p1

r1

r2

=10,31∗330

290

=11,73 daN

cm2

Lucrarea nr. 4

Centrala >idroenergetic?

ha=10,33−-ota amplasament (-HE )

900 −σ t ∗ H n < unde%

H n=-1derea net1a centralei

H n=-t am−-t av−hr=60−4,59=55,41m

σ →-oe2icientulluiH%M&

1entru turbinele aplan %

σ =6,40∗10−5∗ns

1,46=0,021

25



ns=2283

H n0,486

= 2283

55,410,486

=324,75m

ha=10,33−-otaamplasament (-HE )

900

−σ t ∗ H n=10,33−696

900

−0,021∗55,41=1,16m

Date post:	05-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	larisa-buta
View:	230 times
Download:	0 times

Proiect amenajari hidroenergetice h.docx

Documents