偏工况下混流式水轮机压力脉动数值仿真及其改善措施研究

某电站混流式水轮机组在部分负荷时机组出力大幅摆动,真机试验结果显示尾水管涡带频率与发电机低频振荡频率接近,二者产生共振导致功率波动。本文采用CFD方法对该电站混流式水轮机进行了三维非定常数值模拟,对包括电站现用泄水锥、加长型泄水锥、在尾水管内安装阻尼栅、在尾水管内安装导流板等4种方案下水轮机内部非定常流动进行了仿真,对比分析了各种方案对尾水管内涡带形状和压力脉动的影响。计算结果表明:加长泄水锥能降低压力脉动的幅值,但不能改变压力脉动频率;相比于阻尼栅,在尾水管中安装导流板能更有效地改变尾水管水压力脉动的主频并减小压力脉动的幅值,且对水轮机效率的影响较小。     

满拉水电站机组振荡原因分析与处理

系统发生重大事故时，发电机和负荷的功率平衡遭到破坏，严重时会使个别发电机与系统之间发生电流和功率的激烈波动，机组产生振荡甚至失步，导致整个系统的解列。机组振荡时处理办法一般有：在电压下降过多情况下增加发电机励磁电流；转速变化过大时操作调速系统调节有功功率；振荡时间过长或情况恶劣时应让机组解列运行。     

水轮机尾水管压力脉动对电力系统低频振荡的影响

水轮机尾水管压力脉动是水力发电机组出力摆动的重要原因之一,表现为发电机转子角或输出功率的强迫振荡.尾水管压力脉动主要是由尾水涡带造成的,其频率与水轮机转动频率近似成比例.而且,空蚀会加大脉振的强度.单机无穷大系统中,强迫振荡包括暂态和稳态振荡两部分.暂态分量主要与系统的阻尼有关,而稳态分量则主要与干扰信号有关.建立了水机电一体化仿真模型,通过对部分负荷工况下的仿真,分析了尾水管压力脉动对系统阻尼及振荡特性的影响.     

大型竖井贯流泵多工况水力稳定性及其动应力分析

水泵的水力和结构稳定性直接决定着水泵的运行效率和安全性。为此,建立了南水北调二级坝竖井贯流式泵站的全流道三维模型,利用CFD方法模拟了不同工况下水泵内部流动,研究了水泵内部压力脉动特性,并探究了压力脉动和动应力的内在联系。通过在叶轮进出口过流面设置压力监测点,得到了叶轮进出口的压力脉动时频域特性。结果表明:(1)水泵叶轮进出口的压力脉动呈现周期性波动,其主频分别是叶轮叶片通过频率和后导叶通过频率,且出口压力脉动幅值明显大于进口,说明引起压力脉动的原因是叶轮的转动和后导叶与叶轮叶片之间的动静干涉,且动静干涉的影响较大;将叶片上水压力荷载加载到结构中,获得了叶轮的动应力时频特性。(2)对不同工况下的压力脉动与动应力计算结果进行了分析,结果表明应力最大值点位于叶片根部,与静应力计算结果相同,且应力值始终满足结构强度要求,动应力最大值在时域上呈现出周期性,其幅值在静应力附近波动,飞逸工况下的动应力波动较大;动应力频域分析显示,动应力的主次频分别为叶轮叶片通过频率和导叶通过频率,这表明水泵的水力激振力是导致动应力波动的主要原因。     

WES堰消力池底板脉动压力与噪声耦合试验

通过试验在不同流量和不同下游水位下对WES溢流堰消力池底板的脉动压力和水流噪声进行测量,研究WES溢流堰消力池底板水流脉动压力与水流噪声的关系。结果表明:水流脉动压力及噪声值都随流量的增大而增大,消力池底板水流脉动压力与噪声值有一定的相关性,脉动压力值最大断面与消力池噪声值最大断面相同,但变化趋势不完全相同;水流与固壁之间的相互作用和水流紊动是引起水流噪声的主要因素。     

象山水电站机组振荡原因分析与处理

电力系统发生重大事故时，系统的功率平衡遭到破坏，严重时会使发电机组与系统之间发生电流和功率的激烈波动，机组产生振荡甚至失步，导致整个系统的解列。机组振荡时处理方法一般有：在电压下降过多情况下增加发电机励磁电流；转速变化过大时操作调速系统调节有功功率；振荡时间过长或情况恶劣时应让机组解列运行。     

凸极同步发电机固有振荡频率计算

在分析一起发电机功率振荡事件过程中,发现国内某著作中所示发电机固有振荡频率计算式有误。通过从较原始的计算式开始推导,获得了凸极同步发电机多种情况下的无阻尼振荡固有频率正确计算式。     

平班水电站机组有功功率波动原因分析及处理

为解决水电站水轮机组有功功率大范围的波动直接影响机组并网运行的稳定性,避免增加其他运行机组发生低频振荡的风险,文章结合平班水电站有功功率波动的两种实际情况,详细介绍了平班水电站有功功率波动的变化趋势与规律,研究分析并优化监控系统与调速器之间的配合逻辑,提出处理方案,避免类似事件的发生。     

叶片数对高比转速离心泵固液两相非定常流的影响

为了探索叶片数在固液两相流条件下对高比转速离心泵非定常特性的影响情况,利用ANSYS CFX软件,采用Mixture多相流模型,对4种不同叶片数离心泵的固液两相湍流进行了非定常数值模拟,分析了叶片数对固液两相流离心泵瞬时扬程、压力、压力脉动及径向力的影响。研究结果表明：① 随着叶片数量的增多,固液两相流离心泵的瞬时扬程增大,波动频率变快,蜗壳内及隔舌处的压力值越来越大,波动频率变快,脉动幅值反而越来越小,叶轮上的径向力会减小,隔舌处的径向力会增大;② 不同叶片数的固液两相流离心泵蜗壳内及隔舌处的压力脉动主频均出现在其叶频处;③ 叶片数为5时,是蜗壳的内压力值和压力脉动幅值增减速度快慢的分界点,也是叶轮上及隔舌处径向力大小增减速度快慢的分界点。     

反击式水轮机尾水管低频压力波动参数计算方法

反击式水轮机在局部开度(一般为满开度的30%～50%)运行时,尾水管内会产生一低频压力波动,这是其固有的特性。此压力波动的参数(频率与幅值),同水电站的运行密切相关。本世纪初(1912年)即已发现尾管压力波动有时会导致机组的异常振动,五十年代以     

外加剂减水率测量不确定度评定

随着科学技术的进步,外加剂已成为除水泥、粗细骨料、掺和料及水以外的第5种必备材料。减水率作为检测外加剂的一项重要指标,对判定外加剂品质的优劣起到重要的作用。根据检测数据的统计分析、计量器具的误差及仪器设备自身等实际情况进行类别判定,通过各因素的不确定度评定、合成、扩展,最终得出外加剂减水率不确定度,对外加剂减水率检测结果的可信度具有指导意义,为客观、公正评价外加剂的品质提供了有力保障。     

Analysis of causes of erosion-corrosion wear of the metal of internal surfaces of watered regions of tubes of heat-exchange devices

Causes of the appearance of erosion-corrosion wear (ECW) on inlet regions of tubes of heat-exchange devices are considered. Experimental data are used for determining the mechanism of the ECW process and suggesting measures for its prevention. __________ Translated from élektricheskie Stantsii, No. 11, November 2005, pp. 56–62.     

水文模型参数敏感性的区间分析

介绍SIMHYD降水径流模型的结构及计算原理,利用该模型模拟了丹江口以上汉江上游流域的月流量过程,并采用区间分析方法分析SIMHYD模型参数的敏感性。结果表明:SIMHYD模型可以较好地模拟该流域的月流量过程;根据参数敏感性大小可将SIMHYD模型参数归为3类:第1类为敏感参数,如SMSC和SUB;第2类为较敏感参数,如CRAK和K;第3类为非敏感参数,如INSC,COEFF和SQ。     

几种计算河流纵向弥散系数方法的比较

以水团示踪试验为例,介绍和比较了直线图解法、相关系数极值法和最优化计算法等不同的河流纵向弥散系数计算方法,指出:直线图解法在一定程度上克服了单站法和双站法的不足,但在分析河流水团示踪试验数据时,需用差分计算代替c-t曲线导数的计算,在这个过程中会产生一定的误差;相关系数极值法计算过程比较复杂,但与其他方法相比,可以避免图算过程,能够消除人为因素对计算结果精度的影响,而且还能够计算河流横断面面积;最优化计算方法多用于分析各种单站的实际观测资料.     

Evaluation of the margin of strength of concrete of the Sayano-Shushenskoe dam

Translated from Gidrotekhnicheskoe Stroitel'stvo, No. 4, pp. 48–53, April, 1989.     

德泽水库混凝土面板堆石坝趾板混凝土裂缝处理

德泽水库大坝为混凝土面板堆石坝,大坝的趾板建在弱风化岩基上,趾板采用C30W12F200混凝土,趾板在浇筑完成后经检查共发现有62条裂缝,总长度达169.64 m。为了对裂缝进行有效地处理,详细分析了产生裂缝的原因,并针对不同类型的裂缝采取不同的处理措施,如Ⅰ类裂缝用化学粘补材料进行修补,Ⅱ类裂缝采取先环氧砂浆钻孔灌浆、再粘补表面的方法修补。所有裂缝经处理后,均达到防渗设计要求。     

桂林城市化水文效应分析

城市空间在流域内的范围很小，但城市化对降雨径流的形成影响很大，城市化对水环境改变也十分显著，造成水资源污染和供需矛盾日益突出。城市水文水资源研究对城市规划与建设有着十分重要的意义。     

珠江磨刀门整治效果分析

实施磨刀门治理开发工程后,原浅海区变成"一主一支"(磨刀门主干排洪通道和洪湾航运通道)的河道格局,通过采用实测水文、地形、遥感、调查资料分析和数学模型计算,分析整治工程对排洪、防潮、航运、灌溉、排水、供水、滩涂资源综合利用等方面的效果,并与规划预测作对比,评价磨刀门治理开发工程的实施效果.     

"十一五"期间鹤岗市水资源合理配置问题探讨

分析了鹤岗市水资源开发利用现状;预测了城市需水量;提出了"十一五"期间水资源合理配置的对策与措施。