فصل اول: مروری بر قابلیت¬های نرم افزارهای بین المللی موجود 1
1-1- مقدمه 2
1-2- شماتیک کلی نیروگاه های برقابی خوزستان 9
1-2-1- نیروگاه مسجد سلیمان(بدون سرج تانک) 9
1-2-2- نیروگاه کارون 3 (با سرج تانک) 12
1-3- اجزا نیروگاه¬های برقابی 14
1-3-1- ابراهه های بالادست و پایین دست 15
1-3-2- شبیه سازی توربین 15
1-3-3- گاورنر های توربین هیدرولیکی 18
1-4- قواعد طراحی پنستاک 21
1-4-1- شرایط عادی 21
1-4-2- شرایط اضطراری 22
1-4-3- شرایط فاجعه امیز 22
1-5- معادلات حاکم بر جریان ناپایدار درکانال های بسته 23
1-5-1- معادلات پیوستگی 23
1-5-2- معادله حرکت 27
فصل دوم: حل معادلات حاکم با استفاده از روشMoC 30
2-1- مقدمه 31
2-2- معادلات حاکم بر جریان ناپایدار درکانالهای بسته 31
2-3- حل معادلات حاکم 33
2-3-1- حل معادلات حاکم به روش مشخصه¬ها 33
2-3-1-1- بیان تفاضل محدود معادلات 36
2-3-2- انتخاب فاصله زمانی مناسب برای یک سیستم هیدرولیکی مرکب 39
2-3-3- ترکیب روش مشخصه¬ها و تفاضل محدود ضمنی 42
2-4- معادلات جریان گذرا در نیروگاه 44
2-4-1- ابراهه ها 45
2-4-1-1- اتصال سری 45
2-4-1-2- اتصال شاخه¬ای 46
2-4-2- شبیه سازی توربین فرانسیس 48
2-4-2-1- منحنی های مشخصه و مقادیر ثابت توربین 48
2-4-2-2- شبیه سازی توربین 50
2-4-3- مخازن اب در بالا دست و پایین دست 53
2-4-3-1- مخزن بالا دست با هد ثابت 53
2-4-3-2- مخزن اب در پایین دست 54
2-4-4- سرج تانک 55
2-4-4-1- شبیه سازی سرج تانک 56
2-4-5- محاسبه مشخصه¬های نیروگاه در حالت کارکرد دایمی 57
2-5- معادلات مربوط به گاورنر 59
2-5-1- فلای بال 61
2-5-2- سیستم اهرم 62
2-5-3- سیستم میرا کننده 63
2-5-3-1- کاهش سرعت دایمی و موقت 65
2-5-3-2- ثابت زمانی چالاکی 67
2-5-3-3- معادله گاورنر 68
فصل سوم: مشخصات نرم افزار و نتایج حل عددی با استفاده از روش MOC برای
نیروگاه¬های مختلف خوزستان 71
3-1- مقدمه 72
3-2- مشخصات برنامه 72
3-2-1- فرمت ویژوال برنامه 73
3-3- اعتبار سنجی نتایج با استفاده از نتایج سایت نیروگاه مسجد سلیمان 79
3-3-1- شماتیک وابعاد ابراهه¬ها 79
3-3-2- داده¬های توربین 80
3-3-3- منحنی بسته شدن ویکت¬گیت¬ها 80
3-3-4- تغییرات سطح اب در مخزن پایین دست 80
3-3-5- مقایسه نتایج برنامه شبیه سازی و نتایج اندازه¬گیری شده 81
3-4- اعتبار سنجی نتایج با استفاده از نتایج نیروگاه گتوند(با سرج تانک) 82
3-4-1- شماتیک وابعاد ابراهه¬ها 82
3-4-2- داده¬های توربین 83
3-4-3- منحنی بسته شدن ویکت¬گیت¬ها 83
3-4-4- تغییرات سطح اب در مخزن پایین دست 83
3-4-5- مقایسه نتایج برنامه شبیه سازی و نتایج اندازه¬گیری شده 84
3-4-6- مقایسه تغییرات سطح و دبی سرج تانک 84
3-5- بررسی پارامترهای موثر بر جریان گذرا در نیروگاه¬های برقابی 86
3-5-1- تصحیح منحنی بازشدگی ویکت¬گیت¬ها 86
3-5-2- ممان اینرسی توربین-ژنراتور 88
3-5-3- ابعاد ابراهه¬ها 89
3-5-4- سرج تانک 91
فصل چهارم: افزودن ماژول گاورنر در نرم¬افزار و کاربر پسند کردن ان 93
4-1- مقدمه 94
4-2- معادلات حاکم بر جریان ناپایدار ناشی از تغییرات بار توربین با گاورنر 96
4-3- حل معادلات حاکم 98
4-4- نتایج 99
4-4-1- کاهش بار توربین از 254 مگاوات به 40 مگاوات 100
4-4-2- کاهش بار توربین از 254 مگاوات به 100 مگاوات 106
4-4-3- افزایش بار توربین از 220 مگاوات به 254 مگاوات 111
4-5- ماژول گاورنر نرم افزار 117
منابع 119
پیوست1: مشخصه¬های تنظیم نیروگاه 121
پیوست2: نحوه اعمال ضریب اصطکاک غیر دایم در برنامه 123