Tính toán cửa nhận nước nhà máy thủy điện cùng làm việc với nền bằng phương pháp phần tử hữu hạn

TONG QUAN VỀ NHÀ MAY THUY ĐỊ Ackc CHI TIẾT

Tuy nhiên sau năm 2020 tỷ tong thủy điện trong hệ thống điện có xu hướng giảm vi phần lớn trữ năng thủy điện đã được khai thác mà như cầu dùng điện tăng cao do đó cần phải bổ sung các nguồn năng lượng khác và chủ yếu là nhiệt điện dùng khí đốt hoặc dầu. + NMTB kid lòng sông: được xây đựng trong các sơ đồ khai hắc thủy năng kiễu đập với cột nước không quá 35+40m, Bản thân nhà máy là một thành phần công trình ding mide, nó thay thé cho một phần đập ding. Trong trường hợp công trình din nước là không dp thi cửa lấy nước nằm trong thành phần của bé áp lực; trong trường hợp công trình dẫn nước là đường him có áp thi cửa lấy nước bố tri ở đầu đường him và li một công trình độc.

(có thé là lưới hình vuông, chữ nhật, tam giác, tử giác cong..) và nó thay thé một ham xác định trong một miễn liên tục bằng một him lưới gồm tập hợp rời rạc hữu hạn các điểm, ở đó đạo him này được thay thé bằng các tỷ sai phân, do đó bài oán. + Tinh toán tương đối don giản nhưng không thuận lợi trong vige lập trình do khỉ giải trên máy tính thi việc đưa số liệu vào khá công kênh (so với phương pháp phần từ hữu bạn). = Rất khó khăn khi tính toán những bai toán mà min tính toán không thuần nhất. có nhiều miễn con với những tinh chất cơ lý khác nhau, nên đến nay nó ít được dùng hơn so với phương pháp phần tử hữu hạn. + Chua phản ánh được sự làm việc của nền và vật lệ u phức tap. = Không giải được các bai toán có điều kiện biên phức tạp. ~ Độ chính xác của phương pháp còn phụ thuộc vio bình dạng và. lưới, mắt lưới cảng day thi độ chính xác cằng cao. - _ Không phân tích được bài toán dị hướng và trong giai đoạn thi công công trình. Phuong pháp phin tir hữu hạn cũng thuộc loại bài toán biến phân, song nó khác. với phương pháp biến phân cổ điễn ở chỗ nó không tim dạng him xắp xi của các him cần tim trong toàn miễn xác định ma chỉ trong từng miỄn con trong miễn xác định của nó Điều này rắt thuận lợi khi giải bài oán mã mí nhuxác định gi tmiỄn con có những đặc tinh khác nhau. Phương pháp phần tử hữu hạn là phương pháp rời rac kiểu vật lý, chia miễn tính. toán thành các miền con gọi à phần tử. Các phần từ tiên kết với nhau tại các điểm nút. Từ các phương trình vi phân chuyển thành phương trình đại số ma dn là chuyển. vi nút, Giải hệ phương trình vi phân tính được chuyển vị nút, từ đó tính được các, đại lượng khác. Ham ẩn xác định cho. miền con nên giải được nhiều loại vật liệu khác nhau. ~ La phương pháp tổng quát và hữu hiệu cho lời giải số nhiều lớp bài toán kỹ thuật. khác nhau, đặc biệt cổ hiệu quả để tim dạng gần đúng của một hàm chưa biễt trong miền xác định của nó. Từ việc phân tích trạng thái ứng suất biến dạng trong các kết cấu công tình thủy lợi, xây dưng din dụng, giao thông.. cho đến các bài toán của. lý thuyết trường như: lý thuyết truyền nhiệt, cơ học chất ling thủy đàn hồi. = Phuong pháp này giải được bai toán có xét đến ảnh hưởng biến dang ban đầu, tính dị hướng của nền, xét đến nền có lớp xen kẹp, đứt gẫy và giải được bài toán có. điều kiện biên phức tạp. Phân ánh đúng thực tẾ sự làm việc của vật liệu là không. ‘ding nhất, không đẳng bướng. Phân tích được trang thái ứng suất biển dạng quanh. vị tí lỗ khoét, ứng suất tập trung, ứng suất nhiệt.. mà các phương pháp Sức bẻ) vật liệu, sai phân hữu hạn. Nhược iém Khối lượng tính toán lớn, phức tạp không thể thực hiện bằng thủ công, mặt khác phải phân tích kết cầu thực tẾ đưa về nh toán sao cho hợp lý và cho kết quả đúng, sit với thục tẾ nhất.

Thiểu sốt chủ yếu của mô hình này là inh git quả cao tính phân phối của đắt và Khi tinh toỏn đó coi chiều sõu vựng nộn tới vừ hạn, cho nờn dẫn đến biến dạng của mặt nền ra xa vô hạn.

TÍNH TOÁN CỬA NHAN NƯỚC CÙNG LAM VIỆC VỚI NEN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHAN TỬ HỮU HAN

"Thường thi giả thiết các ham nảy là các đa thức nguyên ma các hệ thức của da thức được gọi là các thông sổ. Để thất lập hệ phương trình cơ bản bai toán theo phương pháp phần tử hữu hạn thường dựa vio nguyên lý biến phân. Dé giải hệ phương trình trên thì một số yêu cầu rất quan trọng là ma trận độ cứng.

Để dip ứng được yêu cầu này khi giải ta có thể xử lý bằng điều kiện biên, khi đã xử lý điều kiện biên thi. Tác giả sử dụng phần mềm tinh toán Ansys tinh theo mô hình không, gi kết cấu làm việc với nỀn. Cửa lấy nước gồm 6 khoang có bổ trí lưới chắn rác, cửa van sửa chữa và cửa van sửa chữa sự cổ.

Nâng hạ cửa van sửa chữa và lưới chắn rác bằng 01 cầu trục, nâng hạ cửa van sửa chữa sự cổ bing xi lanh thủy lực. True Z hướng cắt ngang lòng sông từ bở ti qua bi phải Gốc tọa độ được bố trí ở cao trình +0,0. ~_ Trọng lượng bản thân công trình, được xác định trực tiếp từ phần mềm thông qua.

= Trọng lượng nước liên kết ngang khi xiy ra động dit tính ton (heo công thức Westergaard. = Ap lực thủy động trong đường ống khi xây ra động dit được xác định theo công thức. ~ Do thời gian nghiên cứu có han, nên tác giả chỉ nghiên cứu tính toán trong trưởng.

~ _ Kết qua nh toán được thể hiện bằng các bid ng suất, các biểu đỗ moment, lực dọc, tit diện cốt thp tại các vị tí bất lợi nhất. = Đường ống thép đã được tính toán chịu lực hoàn toàn, vi vậy phần bê tông boc ng thếp chỉ có tác dụng bảo ôn và cho phép sãy ra vết nút trong bể tông.

Trụ: L1

Ves giá ứng suất ta th được giá tị cốt thép tương ng theo công thức Ko Sf (ne.Ry) @.12) + Kom, ấy theo cấp công trình và tổ hợp tỉnh toán. = Các đường ứng suit chính là các đường đẳng tr cốt thép tương ứng (các gi trị Eạ, Fo, Fs là tiết diện cốt thép). CCũng tir biểu đồ ứng suất như trên, giả sử tại mặt cắt 1-1 ta có biểu đồ ứng suất tiết diện cốt thép tại mặt.

= Khi đồ cần phải bố tí 1 lượng cốt thép đủ lớn sao cho chịu được 1 lục kéo N có gi trì bing điện tích miễn gạch cho trên biểu đỗ hay chính là tích phần của đường. Dựa vào các nguyên tắc bố tri cốt thép đã tình bảy ở phần trên và kết quả tính toán cốt thép cho phan tử shell cũng như từ biểu đỏ ding trị cốt thép của phần tử. Các ảnh hưởng của nên đối với bài toán tính toán cửa nhận nước làm việc cùng với nền có thể gm các ảnh hưởng như sau.

Dida này ảnh hướng tới dao động của cửa nhận nước, ảnh hưởng đến ứng suất và biến dạng của cửa nhận. Do cú tin số dao động khỏc nhau nờn gia tốc theo phương ngang trong 2 trường hop là khác nhau vé tị số. Các thông số này được lấy từ kết quả thi nghiệm, thông số chính xá sẽ cho được kết quả với độ tin cậy cao.

Việc mồ ta chỉ tiết điều kiện làm việc của nén đồng nghĩa với vige tăng khối lượng và thời gia tính toán công như mô hình bai toán, độ phúc tạp trong cách tiếp. Mô hình hóa cửa nhận nước bằng các phin tử shell và phần tử solid, tính toán các lực tác dụng. = Lain văn đi vio phântích ảnh bưởng của nén trongtỉnh toán với hai tường hợp bài oán tinh và bài toán xét tới động đất từ đó cho thấy sự khác nhau giữa hai mô.

Hơn nữ, việc liên kế chặt giữa cửa nhận nước và nền đã bỏ qua rác dung củ ấp ục đấy nổi én cửa nhận nước, không phũ hợp với điề kiện làm việc thực tẾ của cửa nhận nước. Do thời gian nghiên cứu có hạn và trình độ còn hạn chế, nhiều vấn để chưa được nghiền cứu sâu hơn nữa, ti giảrắt mong được sự gp ¥ của các thy cô và bạn bÈ đồng nghiệp.