Tải bản đầy đủ
i7.Tính toán kích thước mố ôm theo điều kiện bền và ổn định.

i7.Tính toán kích thước mố ôm theo điều kiện bền và ổn định.

Tải bản đầy đủ

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Quy định những lực cùng với hớng dòng chảy là dơng và ngợc hớng là âm
.Gọi A là các lực theo trục của đoạn ống tác dụng vào mố ôm ,lực A là các
lực hớng theo trục của đoạn ống phía dới tác dụng vào mố ôm .
Từ phần tính toán các lực tác dụng lên đờng ống sẽ tìm ra đợc các lực tác dụng
lên mố , tên lực và trị số đợc thống kê trong bảng sau ,còn phơng chiều nh
hình vẽ ở trên
A1'

Tên lực
Trị số( KN)

A1'' A3'

36.14

A''3

2374.4
0

A5''

387.78
2374

A8'' A9' A9''
23.9
814.1

A5 '

'

A6' A6'' A7'

A8 '

6.18

814.07

387.8

72.74
1.71

''

3715.19
23.83

3601.8

Tổng lực hớng trục của đoạn ống phía trên tác dụng lên gối là3715,19 KN và
có chiều hớng theo chiều dòng chảy .Tổng lực hớng trục của đoạn ống phía dới tác dụng lên gối là 3601,8 KN và có chiều ngợc với chiều dòng chảy .
Từ giao điểm của hai lực hớng trục ' và '' vẽ trục toạ độ X và Y rồi đem
tổng lực hớng trục phân theo hai thành phần này sẽ có: ( ở đây = 11,48o là
góc nghiêng của đoạn ống phía trên của mố ôm , = 0o là góc nghiêng của
đoạn ống phía dới mố ôm )

Y

A'X
A''X

A'Y

A'

X

X = ' cos = 3715,19 . cos11,48 = 3640,88 KN
Y = ' sin =3715,19.0,195 =724,46 KN
X= '' =3601,8
126

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Y = 0
Tổng các phản lực trên

X = X X = 49,8 KN

Y = Y - Y = -724,46 KN
Từ đó tìm đợc trọng lợng G cần thiết của mố ôm là

G=

K c . X
2,3.49,8
Y =
(724,46) 888,088( KN )
f0
0,7

Trong đó : f0 Hệ số ma sát giữa mố và đất nền phụ thuộc vào nền f0
= 0, 7
Kc Hệ số an toàn chống trợt lấy Kc 2 lấy Kc = 2,3

Trọng lợng riêng của bê tông là 24KN/m3 .Nh vậy thể tích bê tông của
mố ôm là: VBT =

G 888,088
=
= 37(m 3 )
BT
24

Chọn chiều dài ( L ) và chiều cao ( H) mố ôm theo điều kiện lớp bê tông
bao quanh ống không đợc nhỏ hơn 0,8 lần đờng kính ống ta đợc L= 3,8 m , H =
4m
Co chiều rộng mố B là ẩn ta có VBT = VMố - VĐÔ = 3,8. 4 .B


. 1,1452 .B = 37
4

m3
B = 2,61 m ( Thoả mãn điều kiện 2 đầu đoạn ống
cong phải chôn vào bê tông không nhỏ hơn 0,4 m)
Trong đó : VĐÔ Là thể tích phần đờng ống trong mố
VMố Thể tích mố ôm
Kích thớc mố đợc thiết kế : BxHxL = 2,61x4x3,8 ( m3 ).
Kiểm tra điều kiện bền mố ôm :

*Kiểm tra ứng suất quanh mố theo công thức nén lệch tâm:

127

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

Y

X

x
y

=

R

Y + G 1 6c [ ]
F



B

Trong đó:
+ F: Tiết diện đáy mố, F =l.b = 9,918 m2.
+ G: Trọng lực mố ôm
+ c : là độ lệch tâm:
c=

M
B

Y + G 2

Với M : Tổng mô men các lực gây lên so với tâm móng mố ôm
h
l
3,8
X . + ( G + Y ). B 49,8.2 + (888,088 724,46).

2
2- =
c=
2 2
G + Y
888,088 724,46
1,085 =1,254-1,085 = 0,169 m
Trong đó : l là chiều dài mố ôm ,
h là chiều cao mố ,
B là chiều rộng mố ,
Khi đó:

l = 3,8 m
h =4 m
B = 2,61 m

max =

888,088 724,46 6.0,169
1 +
=45,81 KN/m2
9,918
2,61


min =

888,088 724,46 6.0,26
1
= 20,17 KN/m2
9,918
6


128

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

[ ] : ứng suất cho phép của nền : [] = 10kg/cm2
Ta có: max < [ ] và min > 0
Ta thấy ứng suất lớn nhất nhỏ hơn ứng suất cho phép của nền và đảm
bảo không sinh ra ứng suất kéo. Vậy chọn các kích thớc mố là hợp lý.
i8.Nớc va trong đờng ống áp lực.
I..Hiện tợng nớc va và ảnh hởng của nó với công tác của NMTĐ
1 Hiện tợng nớc va:
Khi ta đóng hay mở cửa van, lu lợng và lu tốc trong đờng ống áp lực sẽ
thay đổi, sự thay đổi này dẫn đến sự thay đổi áp lực trong ống một cách đột
ngột, sự thay đổi này lúc tăng lúc giảm và tác dụng lên thành ống một cách
liên tục gây nên sự rung động trong thân ống, có thể phát ra cả tiếng động.
Nguyên nhân vật lý của sự tăng hay giảm áp lực là do lực quán tính của
khối nớc đang chảy trong ống khi ta đóng cánh hớng nớc. Theo định lý
Đalămbe thì hớng của lực quán tính là hớng ngợc chiều của gia tốc, vì vậy khi
tốc độ dòng chảy giảm đi hớng lực quán tính cùng hớng với lu tốc do đó làm
tăng thêm áp lực trong ống dẫn gọi là nớc va dơng. Ngợc lại khi mở cánh hớng nớc chuyển động dòng chảy trong ống trở thành chuyển động nhanh dần
lực quán tính đổi thành hớng ngợc chiều với dòng chảy vì vậy trong ống phía
trớc cửa van có hiện tợng giảm áp lực (gọi là nớc va âm) và phía sau tăng
áp lực.
2. ảnh hởng của nớc va đối với trạm thủy điện.
Khi có nớc va, áp lực trong ống dẫn nớc sẽ thay đổi do đó làm thay đổi
cột nớc của TTĐ, gây nên khó khăn cho việc điều chỉnh turbin, vì cột nớc thay
đổi làm thay đổi công suất, tốc độ quay turbin.
Sự dao động áp lực nớc va làm tăng ứng suất trong ống và buồng turbin,
với đờng ống dài trị số nớc va có thể tăng lên vài lần cột nớc của TTĐ, để đảm
bảo an toàn phải tăng chiều dày thành ống, tăng độ dày buồng xoắn turbin,
dẫn đến bất lợi về kinh tế và quản lý công trình.
Nớc va âm làm áp lực nớc trong ống dẫn giảm một cách đột ngột, ảnh hởng nghiêm trọng tới việc tăng công suất kịp thời của TTĐ theo yêu cầu của
phụ tải, ngoài ra nó còn gây nên hiện tợng bẹp méo đờng ống ( do áp lực trong
ống thấp hơn áp lực khí trời).

129

Thiết kế sơ bộ ttđ NàLOà

Đồ án tốt nghiệp

II.Tính toán áp lực nớc va.
1. Trờng hợp tính toán.
Để dảm bảo an toàn cho đờng ống trong mọi trờng hợp ta tính cho các
trờng hợp nguy hiểm nhất khi Tuabin đang làm việc với công suất lắp máy.
+ Khi đóng cánh hớng nớc xảy ra nớc va dơng . Mực nớc trong hồ là
MNDBT coi cửa van đóng đến hoàn toàn khi xảy ra sự cố từ đ = 1 đến đ = 0.
+ Khi mở cánh hớng nớc xảy ra nớc va âm .Van mở hoàn toàn, trờng
hợp này tính với mực nớc trong hồ là MNC, trờng hợp này ta phải xét đến tổn
thất thủy lực.
+ Khi xảy ra nớc va có thể là nớc va trực tiếp, nớc va gián tiếp tuỳ theo
thời gian đóng mở (Ts) cơ cấu hớng nớc mà có thể xáy ra từng loại nớc va trên
, trong thực tế để giảm áp lực nớc va bằng cách tăng thời gian đóng mở cơ cấu
điều chỉnh Tuabin. Nhng khi tăng thời gian sẽ gây khó khăn cho việc điều
chỉnh số vòng quay Tuabin vì Ts càng lớn thì hiện tợng không ổn định trong
BXCT Tuabin càng lớn do đó thời gian đón mở không đợc qua lớn , nhng phải
bảo đảm thời gian không để xảy ra nớc va trực tiếp vị loại nớc va này có trị số
áp lực rất lớn, với trạm thủy điện nhỏ thì theo kinh nghiệm chọn T s = 6 s để
tính toán.
Trị số áp lực nớc va tơng đối cho phép: [] = ( 0,15ữ 0,3) với cột nớc H >
100 m
2.Tốc độ truyền sóng nớc va.
a.Tốc độ sóng nớc va.
Tốc độ truyền sóng nớc va phụ thuộc vào tính chất của vật liệu và kích
thớc đờng ống :
C=

C0

D
1+ .
E

=

1435
2,1.10 4.1,4
1+
2,1.10 6.0,02

1093(m / s )

Trong đó :
C0 Tốc độ truyền âm thanh trong môi trờng chất lỏng nớc , nó phụ thuộc vào đặc tính chất lỏng: với nớc sạch C0 = 1435 m/s

Mô đuyn đàn hồi của chất lỏng nớc =
2,1.10 Kg/cm2
E Mô đuyn đàn gồi của vật liệu làm chất lỏng, đối với
4

ống thép
130