DL-T 286-2012发电厂循环水系统进水流道水力模型试验规程

口L中华人民共和国电力行业标准发电厂循环水系统进水流道水力模型试验规程国家能源局286—20122012-01—04发布2—03—01实施发布modelpump201备案号：35245—2012DL／TSpecificationforhydraulicofintakenuclearfossilfuelpowerplantsteststructuresICS27．140P59or

目次4试验目的和适用对象⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯286—2012前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2规范性引用文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·3术语和定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·5相似准则和比尺选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6模型范围和设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·7试验内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”8测量仪器和方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-9试验成果要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10试验报告⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一II1DL，T⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯-⋯⋯⋯⋯-⋯⋯3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-⋯-⋯⋯⋯⋯⋯4-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·6⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···1’

286—2012月U菁本标准由中国电力企业联合会提出并归口。本标准负责起草单位：中国水利水电科学研究院。本标准参加起草单位：武汉大学、东北电力设计院。本标准主要起草人：段杰辉、刘德祥、王伟民、朱劲木、吕小彬、任钟淳、袁珏、何耘、曲树朋。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条一号，100761)。DL，TⅡ

发电厂循环水系统进水流道水力模型试验规程286—2012涡角swirl1范围本标准规定了发电厂循环(冷却)水系统进水流道水力模型的试验方法、技术要求及验收准则。本标准适用于火／核电厂循环(冷却)水系统进水流道水力模型试验。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。18149离心泵、混流泵和轴流泵水力性能试验规范5339火力发电厂水工设计规范155水工(常规)模型试验规程3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。进水流道pump发电厂循环水系统从取水口至水泵进口之间的所有过流建筑物与设施。前池fore-bay引水管(渠)和进水池的衔接建筑物。表面漩涡free起源于进水池自由水面的漩涡。水下涡带underwater一端附着于进水池底板或池壁，另一端位于水泵进水管进口的涡带。预旋pre-swirl行近水流在水泵进水管口附近产生的旋流。管内涡流swirl水泵进水管内的涡流。旋度计swirl用于观测水泵进水管内水流旋转强度的仪器。水泵进水管内水流轴向流速矢量和实际流速矢量之间的夹角，用于表征进水管内水流旋转强度。GB／T313．23．33．43．53．63．7meter3．8DL，TDL／TSLintakestructuressurfacevortexinsuctionpipeangle

卫一重力加速度，m／s2；”一流速，通常可取进水池内的平均流速，m／s；286—20122新建或改扩建项目中，根据项目情况提出的进水流道初始设计方案中，有下列情况之一的宜进行b)模型进水喇叭口处的雷诺数Re和韦伯数肫按下式计算，试验工况下均应分别大于5×lo'和120。“——喇叭口进口平均轴向流速，m／s；工——喇叭口进口直径，m；y——液体运动黏性系数，mZ／s；盯——液体，空气界面表面张力系数，N／m；p——液体密度，kg／m3。522模型换算应按SL1．2对直流供水方式，模型范围选择符合下列规定：a)模拟循环水取水系统的水力特性时，采用进水流道整体模型，模型范围应包括全部进水流道及4试验目的和适用对象试验目的是验证和优化循环水系统进水流道水力特性的合理性，改善进水池流态。模型试验论证：a)前池为侧向进水或非对称进水。b)进水流道的布置、几何尺寸或水力参数偏离了DL／T5339或水泵生产厂家的要求。c)方案中包含了对水力条件有影响的新工艺、新设施、新材料。d)t设计者认为有必要时。5相似准则和比尺选择5．1相似准则5．1．1模型与原型应保持几何相似，但对滤网、引水管(渠)可按下列方式简化：a)滤网格栅模拟有困难时，可在保持滤网外形几何相似的基础上，按阻力相似模拟。b)对断面形状一致的引水管(渠)进行稳态水力特性试验，当顺直段长度超过10倍管径(渠水面宽)时，可保持断面形状几何相似，基于阻力相似将该段模型长度适当缩短，但实际模拟的长度不应短于10倍管径(渠水面宽)的长度。5．1．2模型与原型应保持重力相似。在重力相似准则下，弗汝德数按下式计算：Fr=u／(gLl2式中：L—_特征长度，通常可取进水池的水深，m。5．2比尺选择1模型比尺的选择符合下列规定：a)模型几何比尺不宜小于1：10。We=“乞／(盯励)c)模型进水池应宽度不小于300mm，水深不小于150mm，喇叭口喉管直径不小于80mm。155进行。6模型范围和设计6．1模型范围应根据循环水系统供水方式和试验要求选择模型截取范围。4．14(1)52Re=uL／v(2)(3)61DL，T

286—2012b)模拟循环水泵进水条件时，采用进水流道局部模型，模型范围应包括自引水管(渠)出口(末c)模拟单一过流建筑物或设施的水力现象时，宜采用过流部位局部模型，模型范围应包括过流建水泵叶轮室进口(离心泵和涡壳式混流泵为泵进口)前的管道、喇叭口等均应按几何相似准则6．2．2应根据模型试验的需要，设置供水系统。供水系统设施宜包括蓄水池、动力泵、平水装置、配水其中喇叭口模型宜用有机玻璃或玻璃钢制作。6．2．4模型制作与安装的不确定度应符合表1的规定。针对最终方案的校核试验工况。校核试验工况是指按l_5倍最大流量与最低、设计和最高水位适当的取水水域。端)前5倍管径(渠水面宽)处至水泵进口之间的所有过流建筑物和设施。筑物或设施并向上下游延伸，延伸长度应能保证试验工作段的流态不受影响。6．1．3对二次循环供水方式，模型范围宜按6．1．2b)的规定截取。6．1．4循环水泵本体不属于本标准规定的试验范围，试验时宜用进水管模型取代模型泵。进水管模型应符合下列规定：a)进水管模型直径应按原型泵筒体直径(轴流泵和导叶式混流泵)或进口直径(离心泵和涡壳式混流泵)进行换算。b)进水管模型的直管段长度不应少于5倍的进水管内径。进行模拟。d)进水管模型安装位置及方向应与原型水泵一致。6．2模型设计6．2．1应根据选定的模型比尺进行模型设计。管和回水槽等。蓄水池的蓄水量和管道的过水能力应满足试验要求。6．23模型宜按糙率相似的要求，选用木材、水泥、有机玻璃、有机塑料、玻璃钢和金属材料等制作。表1模型制作与安装的不确定度要求6．25模型系统应能在1．5倍最大流量条件下运行。7试验内容7．1宜根据设计及委托方的要求编制模型试验大纲。7．2模型试验应包括以下内容：a)初始设计方案及比对方案试验。b)当初始设计方案和比对方案均不能满足循环水系统运行要求时，提出改进方案并试验。7．3模型试验应包括以下试验工况：最低、设计及最高水位与最小、设计和最大流量的组合工况。b)多台水泵联合运行时的典型组合工况。的组合工况。d)设计方和委托方提出的其他试验工况。c)项目名称不确定度要求基准和高程平面尺寸角度引水管直径进水管直径a)DL／T≤lmm≤2mm≤O．5≤5mm≤1．5mm

扛进水管直径；删水管喇叭口外径286—20127．4测试项目符合以下规定：c)应对前池、进水池表面漩涡进行观察，并判断表面漩涡类型和发生的几率。8．1．3宜选用测针等测量仪器测量水位。水位的测量不确定度不应大于lmm。8．1．4宜选用旋桨流速仪等点流速仪测量行进流的流速。行进流流速的测量不确定度不应大于3．O％。8．1．5宜选用微型毕托管等点流速仪测量进水管内的流速。进水管内流速的测量不确定度不应大于8．1．6宜采用旋度计测量进水管中水流旋转强度。旋度计制作与安装应符合下列规定：c)旋度计轴线与管道中心线重合。d)垂直安装时，可在上部设置～个低摩阻轴承；非垂直安装时，可在叶片转轴两端各设置一个低每根进水管的流量应设置流量计测量，流量测量方法应符合GB，ra)应测定前池和进水池的流速分布，测量断面不少于3个。b)应测定进水管喇叭口喉管断面的流速分布。d)应对进水池水下涡带进行观察，并判断涡带类型和发生的几率。e)应测定进水管中水流旋转强度。宜对进水管喇叭口处的预旋进行观测。8测量仪器和方法8．1测量仪器及要求8．1．1测量仪器在使用前应进行检定或校准。8．1．2应采用满足要求的流量计进行流量测量。流量计的测量不确定度不应大于2．0％。a)叶片数量为4片，均匀分布，厚度不大于2mm。b)外形尺寸符合图1的要求。图1旋度计外形尺寸摩阻轴承。8．2测量方法及要求18149的规定。8．22测量前池、进水池流速分布时，每个测量断面的测垂线不应少于3条，每条测垂线的测点不应少于3个且其施测点位应能反映测垂线的流速分布特征。8．23测量进水管喇叭口喉管断面的流速分布时，应设置两条相互垂直且通过中心点的测线，每条测线DL，Tf)2．0％。82．14

匹匹∥飞产亨厂286～2012的测点数不应少于5个且沿测线均匀分布。8．2．4应采用染色物质或示踪剂等对表面漩涡及水下涡带进行观察。8．2．4．1按以下方法观察进水池表面漩涡：a)应采用图2标示的形态对表面漩涡进行分类。与图2对应的判别特征见表2。图2表面漩涡形态表2表面漩涡分类判别特征每个试验工况的观察次数不应少于3次，每次的持续时间不低于600s，连续两次观察的时间间隔应在15s以内。宜采用照片和视频进行记录。应统计表面漩涡的类型及出现的延续时间，分析出现几率最大的表面漩涡类型。按以下方法观察进水池水下涡带：应采用图3标示的形态对水下涡带进行分类。与图3对应的判别特征见表3。图3水下涡带形态a)第l类b)第2类d)第4类e)第5类f)第6类表面漩涡类型判别特征第1类水面无凹陷，表层旋流不明显且非连续第2类水面有微凹陷，仅见表浅层存在连续缓慢旋流第3类水面凹陷，染色示踪可见有连续染色核至进水口第4类水面明显下陷，漩涡吸漂浮物入进水口，无吸气现象第5类水面深陷，漩涡间歇挟带气泡入进水口第6类涡心形成贯通气柱，空气连续进入吸水口b)d8．2．4．a)第1类c)第3类DL，TCa

扛旋度计处的管道内径，m；”一旋度计处的平均轴向流速，“s："一旋度计每秒钟的转数，Hz。286—20128．26宜采用在喇叭口下面与喇叭口直径相等的圆环上等间距布置8根或更多根丝线，通过观察丝线摆表3水下涡带分类判别特征b)每个试验工况的观察次数不应少于3次，每次的持续时间不低于600s，连续两次观察的时间间隔应在15s以内。c)宜采用照片和视频进行记录。d)应统计附壁涡带的类型及出现的延续时间，分析出现几率最大的水下涡带类型。8．25按以下方法测定进水管中水流旋转强度：a)测量断面应选择在距喇叭管进口4倍进水管内径处。b)涡角口应按下式计算：O--tan-1(Ⅱdn／u)式中：c)宜采用视频进行记录。d)应按30s为1个周期对旋度计读数，每个测次连续读数的周期不应少于20个。动方向定性分析喇叭口处的预旋状态。丝线长度应为喇叭口到底板间净空的一半。9试验成果要求最终方案应试验流态顺畅、进水池水面基本平稳、无明显漩涡。9．2最终方案试验成果应满足以下要求：a)进水池主要测流断面的流速分布均匀，无回流和严重偏流现象。b)表面漩涡与水下涡带的强度及发生几率符合表4的规定。表4表面漩涡与水下涡带的强度及发生几率要求按读数周期及测次分别统计，涡角特征值及发生几率符合表5的规定。观测时，旋度计旋转应基本平稳，在接近最大允许涡角时不出现反转。水下涡带类型判别特征第1类水下形成了旋转涡线第2类涡带染色示踪可见存在连续染色核第3类涡带形成气核或产生气泡(4)9．1漩涡类型强度要求发生几率要求试验工况偶有第3类表面漩涡发生几第3类表面漩涡发生韵累计延续时率，无第4类、第5类和第6类非校核试验工况表面漩涡表面漩涡发生间与总观测时问的比率低于10％无第4类、第5类和第6类表校核试验工况面漩涡发生无水下涡带发生水下涡带第1类、第2类水下涡带发生的累无第3类水下涡带发生计延续时间与总观测时间的比率低于c)DL，T10％6

286—2012lo％。在任意一铡点处的流速波动产生的不确定度不大于该点时均值的to％。表5涡角特征值及发生几率要求d)进水管喇叭口喉管或水泵进口横断面上所有测点的时均流速对该断面平均流速的偏差不超过e)对中间设置隔墩的进水流道其两侧的流量在各种水位时的偏差不超过均布流量的10％。10试验报告10．1模型试验报告应包括以下主要内容：a)工程概况及试验基础资料。b)试验目的和任务。c)相似准则、比尺选择及水力参数换算。d)模型范围。e)模型设计和制作。测量仪器仪表和测试方法。g)模型试验。试验内容、结果及分析，包括前池、进水池与喇叭管流速分布、进水池表面漩涡与水下涡带、喇叭口预旋、进水管内水流旋转强度等。h)改进方案和结果。结论和建议。附录。原设计模型和改进模型的图纸及照片、染色物质或其他示踪剂显示的相关流动状况的照片资料。10．2宜将试验过程中观测到的典型流态制作成视频录像，包括前池水流流态、进水池表面漩涡和水下涡带存在过程、泵进口前附近预旋、进水管内流态等。涡角要求发生几率要求试验工况非校核试验工况最大值其中大于5。的读数个数少于总读数个校核试验工况数的10％平均值所有试验工况f)i)j)DL／T≤5≤7。o

电力行业标准发电厂循环水系统进水流道水力模型试验规程印数0001--3000册155123中华人民共和国286—201中国电力出版社出版、发行北京博图彩色印刷有限公司印刷2012年3月第一版2012年3月北京第一次印刷880毫米×1230毫米16开本0．75印张16千字统一书号155123·826定价9．00元敬告读者本书封面贴有防伪标签，刮开涂层可查询真伪本书如有印装质量问题，我社发行部负责退换版权专有翻印必究826上架建议：规程规范／电力工程／火力发电2北京市东城区北京站西街19号100005DL，Thttp：／／www．ceppcorncn)sgcc{+^

目次4试验目的和适用对象⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯286—2012前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2规范性引用文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·3术语和定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·5相似准则和比尺选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6模型范围和设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·7试验内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯”8测量仪器和方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-9试验成果要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10试验报告⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一II1DL，T⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯-⋯⋯⋯⋯-⋯⋯3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-⋯-⋯⋯⋯⋯⋯4-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·6⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···1’

发电厂循环水系统进水流道水力模型试验规程286—2012涡角swirl1范围本标准规定了发电厂循环(冷却)水系统进水流道水力模型的试验方法、技术要求及验收准则。本标准适用于火／核电厂循环(冷却)水系统进水流道水力模型试验。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。18149离心泵、混流泵和轴流泵水力性能试验规范5339火力发电厂水工设计规范155水工(常规)模型试验规程3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。进水流道pump发电厂循环水系统从取水口至水泵进口之间的所有过流建筑物与设施。前池fore-bay引水管(渠)和进水池的衔接建筑物。表面漩涡free起源于进水池自由水面的漩涡。水下涡带underwater一端附着于进水池底板或池壁，另一端位于水泵进水管进口的涡带。预旋pre-swirl行近水流在水泵进水管口附近产生的旋流。管内涡流swirl水泵进水管内的涡流。旋度计swirl用于观测水泵进水管内水流旋转强度的仪器。水泵进水管内水流轴向流速矢量和实际流速矢量之间的夹角，用于表征进水管内水流旋转强度。GB／T313．23．33．43．53．63．7meter3．8DL，TDL／TSLintakestructuressurfacevortexinsuctionpipeangle

卫一重力加速度，m／s2；”一流速，通常可取进水池内的平均流速，m／s；286—20122新建或改扩建项目中，根据项目情况提出的进水流道初始设计方案中，有下列情况之一的宜进行b)模型进水喇叭口处的雷诺数Re和韦伯数肫按下式计算，试验工况下均应分别大于5×lo'和120。“——喇叭口进口平均轴向流速，m／s；工——喇叭口进口直径，m；y——液体运动黏性系数，mZ／s；盯——液体，空气界面表面张力系数，N／m；p——液体密度，kg／m3。522模型换算应按SL1．2对直流供水方式，模型范围选择符合下列规定：a)模拟循环水取水系统的水力特性时，采用进水流道整体模型，模型范围应包括全部进水流道及4试验目的和适用对象试验目的是验证和优化循环水系统进水流道水力特性的合理性，改善进水池流态。模型试验论证：a)前池为侧向进水或非对称进水。b)进水流道的布置、几何尺寸或水力参数偏离了DL／T5339或水泵生产厂家的要求。c)方案中包含了对水力条件有影响的新工艺、新设施、新材料。d)t设计者认为有必要时。5相似准则和比尺选择5．1相似准则5．1．1模型与原型应保持几何相似，但对滤网、引水管(渠)可按下列方式简化：a)滤网格栅模拟有困难时，可在保持滤网外形几何相似的基础上，按阻力相似模拟。b)对断面形状一致的引水管(渠)进行稳态水力特性试验，当顺直段长度超过10倍管径(渠水面宽)时，可保持断面形状几何相似，基于阻力相似将该段模型长度适当缩短，但实际模拟的长度不应短于10倍管径(渠水面宽)的长度。5．1．2模型与原型应保持重力相似。在重力相似准则下，弗汝德数按下式计算：Fr=u／(gLl2式中：L—_特征长度，通常可取进水池的水深，m。5．2比尺选择1模型比尺的选择符合下列规定：a)模型几何比尺不宜小于1：10。We=“乞／(盯励)c)模型进水池应宽度不小于300mm，水深不小于150mm，喇叭口喉管直径不小于80mm。155进行。6模型范围和设计6．1模型范围应根据循环水系统供水方式和试验要求选择模型截取范围。4．14(1)52Re=uL／v(2)(3)61DL，T

286—2012b)模拟循环水泵进水条件时，采用进水流道局