Embed Size (px)
Citation preview
Split, 27 travnja 2011.Veljko Srzić, dipl.ing.
VJEŽBE 7DERIVACIJSKI TIP HIDROENERGETSKOG
POSTROJENJA
- PROTOK:GLAVNA ULAZNA VELI ČINA U POSTUPKU DIMENZIONIRANJA
- UPRAVLJANJE OBJEKTIMA ZA REGULACIJU PROTOKA
HE Orlovac je derivacijska hidroelektrana koja vodu dobiva iz kompenzacijskog bazena Lipa, povezanog reverzibilnim kanalom s akumulacijom Buško blato.
Iz kompenzacijskog bazena Lipa voda ide dovodnim tunelom dužine 12100 m, promjera 5,5 m i propusne moći 70 m3/s, te tlačnim cjevovodom do strojarnice HE Orlovac. Tlačni cjevovod položen je na otvorenom. Dug je 1577 m i ima promjer od 4,1 m pri vrhu, a 3,65 m na kraju.
U strojarnici su smještene tri proizvodne jedinice, s Francis turbinama, instaliranog protoka 23,3 m3/s svaka, te tri sinkrona generatora snage 79 MW. Instalirana snaga HE Orlovac iznosi 237 MW (3x79), a prosječna godišnja proizvodnja 365 GWh. Nakon što proñe kroz turbine, voda se odvodi kratkim betonskim kanalom do rijeke Rude, koja se kao lijevi pritok ulijeva u Cetinu na Sinjskom polju neposredno prije Trilja. Voda propuštena kroz HE Orlovac završava, nakon prosječno 2 sata kašnjenja, u kompenzacijskom bazenu ðale.
1. ZADATAK:
Na osnovu niza srednjih dnevnih protoka treba definirati srednje mjesečne i srednji godišnji protok.
31/30/28
31/30/28
1∑
== i
DNSR
MJSR
365
365
1∑
== i
DNSR
GODSR
12
12
1∑
== i
MJSR
GODSR
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
0 50 100 150 200 250 300 350
VRIJEME (dani)
Q (
m3 /s
)
Srednji dnevni protoci
Srednji mjese čni protoci
Srednji godišnji protok
0,00
5000,00
10000,00
15000,00
20000,00
25000,00
30000,00
35000,00
40000,00
45000,00
0 50 100 150 200 250 300 350
VRIJEME (dani)
Q (
m3 /d
an)
Srednji dnevni protoci
Srednji mjese čni protoci
Srednji godišnji protok
Srednji dnevni, mjesečni i godišnji protoci mogu se iskazati u bilo kojoj mjernoj jedinici za protok (m3/s, m3/h,m3/dan,... )
2. ZADATAK: Tablastim zatvaračem oblika prema slici, vrši se regulacija protoka na ulaznoj grañevini. Manevar otvaranja i zatvaranja obavlja se čeličnim užetom. Razina vode u jezeru je 12 m, masa zatvarača 2900 kg, a koeficijent trenja na vodilici je 0,35 . Kolika je sila potrebna za podizanje zatvarača iz početnog položaja na slici, uz uvjet da se zanemari trenje na ureñaju za namatanje čeličnog užeta?
α=60°
a = 2,5 m
l = 3 m
b = 0,5 m,
Tablasti zatvarač promatra se kao statički odreñen sustav u lokalnom koordinatnom sustavu:
Za odreñivanje minimalne sile koja je potrebna za pomicanje zatvarača iz početnog položaja dovoljan je uvjet ravnoteže svih sila koje djeluju na zatvaraču y smjeru:
GTDU PGFPF +++−= αsin
UDTG FPGFP +=++ αsin
Sila trenja može se izraziti kao:
( ) µα ⋅+= cosGPF HT
Uvrštavanjem u jednadžbu ravnoteže slijedi:
( ) GHDU PGGPPF ++⋅++−= αµα sincos
Sve veličine u prethodnom izrazu dobiju se iz jednadžbe hidrostatskog tlaka:
kNalba
HgPH 86,784)cossin2
( =⋅−−= ααρ
kNalb
aHgPG 88,142)cos2
sin( =⋅−−= ααρ
kNalb
HgPD 74,174)cos2
( =⋅−= αρ
( ) kNgmmPF VTZHT 68,279cos)( =⋅−+= µα
DGTU PPGFF −++= αsin
kNFU 46,272=
3. ZADATAK: Na vodozahvatu, u kanalu pravokutnog oblika, voda istječe ispod zapornice. Dubina vode u kanalu je 4 m, a ustava je podignuta 0,3 m od dna kanala. Širina zapornice je 8 m. Koeficijent kontrakcije mlaza koji istječe ispod zapornice je 0,603 , a koeficijent lokalnog otpora istjecanja ξ = 0,1 . Potrebno je odrediti silu kojom voda djeluje na zapornicu. Zanemariti trenje tekućine o podlogu!
Bernoulijeva jednadžba za dva presjeka sa različitih strana zapornice:
g
V
g
Va
g
VH
222
22
22
21
1 ξε ++=+
Jednadžba kontinuiteta:
abVHbVQ ε⋅⋅=⋅⋅= 211
Slijedi:
12
1211 H
a
V
VaVHV
εε =⇒=
smVsm
H
a
aHgV /373,0/26,8
)1(
)(21
21
221
2 =⇒=−+
−=εξ
ε
Primjenjuju ći zakon održanja količine gibanja:
RPPKK ++=− 2112
kNsmsmmkgQVK 624,98/26,8/94,11/1000 3322 =⋅⋅== ρ
kNsmsmmkgQVK 453,4/373,0/94,11/1000 3311 =⋅⋅== ρ
kNbgHP 284,12
1 222 == ρ
kNbgHP 84,6272
1 211 == ρ
kNNR 385,532=−=
NRPPKK −==−−− 2112
R=-N K2
K1P
1
P2
