冷却水运动模型相似性的研究

本文为我国近30年来,火电核电冷却水水力-热力模型试验研究实践的总结和展望。文中阐述了推导冷却水运动模型相似准则的指导思想、准则的取舍及实际验证,提出了解决模型相似性矛盾的途径和迄今存在的问题。介绍了我国近年来在模型中重演环境水温、风吹、冰冻等效应的探索,并对实现复杂物理现象模拟的可能性作了探讨;回顾了我国“综合参数”的提出和实际应用。     

水力热力模型的几何变态与分类

本文为水力热力物理模型几何变态比尺影响的理论分析、水槽系统试验、及模型模拟实践综合研究成果。文中阐述了温排水近、远区关系及同时满足其模型相似要求的矛盾,分析了几何变态对水流扩散、水面散热、环境水质相似性方面存在的比尺冲突。 大量实践证明,模型几何变态程度的取舍,应由试验主要目的、试验精度要求、试验现有条件等各方面因素综合判断辩证确定,不能拘泥于几何变态本身的某些规定或限制。据此观点提出了水力热力模型的分类和相应相似准则。     

冷却水运动物理模拟的理论与实践

本文是我国半个多世纪来火/核电厂冷却水运动模型试验研究的一个简要历史回顾。在整体分析水力热力模拟难点和解决途径的基础上，对此领域中常遇见的比较复杂的物理模拟问题所做的一些理论探索、工程模型实践和原体检验作了概括性阐述，包括分别含有风吹、冰冻、波浪、喷气防沙等环境效应得冷却水运动模拟。介绍重点放在实现这种复杂模拟的指导思想和具体措施上，伴以工程实际应用实例说明。     

冷却水运动物理模拟的理论与实践

本文是我国半个多世纪来火,核电厂冷却水运动模型试验研究的一个简要历史回顾。在整体分析水力热力模拟难点和解决途径的基础上,对此领域中常遇见的比较复杂的物理模拟问题所做的一些理论探索、工程模型实践和原体检验作了概括性阐述,包括分别含有风吹、冰冻、波浪、喷气防沙等环境效应的冷却水运动模拟。介绍重点放在实现这种复杂模拟的指导思想和具体措施上,伴以工程实际应用实例说明。     

抽水站整体模型试验研究

一、模型设计及测试 (一)模型设计 抽水站整体模型试验应采用:前池及进水室(流道)采用正态模型;水泵采用几何相似水泵,因为整体模型试验是水工及水泵的综合模型,模型比的确定必须同时满足水工及水泵的相似准则,在正常情况下,应在满足几何相似的条件下,同时满足重力及惯性力相似准则。     

潮汐水域水力热力特性模拟及工程应用

结合可门电厂工程实际,采用数值模拟和物理模型试验相结合的方法,对电厂附近潮汐水域的水力热力特性进行了系统的研究。数值模拟和物理模型试验是分析温排水在受纳水域中扩散运移规律的有效方法,可以模拟电厂冷却水排放所产生的流速场、温度场,分析热量的影响范围、时间及强度,优化取排水口工程布置。     

港珠澳大桥潮流物理模型设计的关键问题

港珠澳大桥横跨伶仃洋河口,该水域南北长75 km,东西宽约50 km,模拟总水域面积大于2 100 km2.针对此类型的桥梁潮流物理模型设计,桥墩桩群处理是关键问题之一.对于小尺度单桩如仅按几何相似比尺进行设计,则无法满足阻力相似,因此本模型在满足潮流运动相似原则的基础上,充分考虑大桥桩群总阻力相似的方法进行概化处理,并经过水流试验验证.结果表明该物理模型桩群概化处理和边界控制合理,较好地模拟了大桥建设对水流运动影响,为跨海特大型桥梁模型设计提供了切实可行的有效方法.     

沙角电厂冷却水工程模型试验研究及其特色

沙角电厂Ｃ厂取排水工程试验研究采用原体观测、数模计算、全潮盐淡水物模和局部物模试验相互结合的研究方法，并对试验结果进行了综合分析，给出了取水温升低而且无局部冲淤的取排水工程方案；揭示了盐淡水交汇水域温排水的水力热力特性，提出了维持近区热水层特征厚度相似的原则及相应的相似条件和实施方法．本项研究成果，及其研究方法和试验技术，对大型火电厂、核电厂的冷却水工程布置和试验研究具有较大的参考价值     

模拟水管冷却效应的直接算法

水管冷却作为混凝土温控的重要措施发挥了重要的作用，因而在混凝土大坝的温度场仿真计算中冷却水管温度效应的模拟问题受到工程技术人员的广泛关注。本文提出了模拟水管冷却效应时考虑混凝土与冷却水管之间相互作用的直接算法。该方法无需计算水管周边的温度梯度，只需建立混凝土内部温度和冷却水管温度之间的方程并联立求解即可。文中算例说明了该方法的正确性。     

电厂温排水对港口结冰环境效应的试验研究

火电厂冷却水量很大,而实际热效率却很低。在燃料总热量中50％以上的余热随温排水注入受纳水域,造成热污染。如何利用这部分度热,已成为日益关注的重要课题。本项研究旨在将电厂温排水注入毗邻的港池,使该港池变成不冻港。这在国内外尚无先例,属首次尝试。为在非负气温的试验室条件下能模拟和预报冰冻问题,提出了能反映冰冻问题的冷却水运动模型相似准则,并在试验室内得到实施,开辟了水力物理模型试验的新途径。本研究既解决了电厂废热利用问题,又解决了试验技术的理论和实际问题。所提的各项技术措施均被工程设计单位采纳,经济和社会效益巨大。     

渡槽风毁事例分析

本文利用有限元方法对我国某渡槽风毁事故进行空间内力分析。初步分析结果表明：在风荷载作用下，由于联系梁和支座处塑性铰的形成，使原结构变成可动机构而失稳破坏。在此基础上提出，除增加联系梁的截面尺寸外，同时加设剪刀撑的改进建议，使结构在造价增加不大的条件下，即可具有较好的抗风能力。可供类似工程结构设计参考。     

新型高效风力提水装置风洞实验

为了解决传统风力提水机存在的多叶片大实度、风能利用系数低下、生产成本高等问题,对所设计的具有低实度、高气动性能的新型高效风力提水装置进行实验研究。推导了适用于风力机的相似理论,建立新型风力提水装置的物理模型,在河海大学风洞实验室中进行吹风实验,测量了额定工况下风轮的风能利用系数以及不同工况下装置的流量,并绘制流量特性曲线。实验结果表明,装置在2.8m/s微风下能够起动,在额定工况下风能利用系数可达0.43以上,达到设计要求,在设计扬程下风力机与水泵匹配性能最好,效率达到最大。     

复杂地形区域近地层风场的WRF模拟研究

风能资源评估是风能开发利用的关键环节之一,它是制定风能规划、风电场选址和风电功率预测的重要基础。本文采用WRF中尺度大气模式对湖南省湘西自治州某风电场区域进行高分辨率数值模拟,模拟时间为2011年5月19日8∶00—5月24日8∶00,采用4层嵌套结构,最内层水平分辨率为1 km×1 km,并将模拟结果中的小时平均风速(10 m、50 m、70 m)、温度和压强与实测数据进行对比分析。研究结果表明,应用WRF模式对复杂地形区域进行值模拟,不但可以对风速、温度和压强进行较好地模拟,还能刻画出复杂地形局地风场特性。为风能资源评估提供了一种可行的评估手段。     

基于风-蓄协调的蓄能机组发电控制策略分析

基于风电与抽水蓄能电站联合调度模式,分析了风能-抽水蓄能联合发电系统的运行方式,探讨了蓄能机组发电控制策略,并以某实际抽水蓄能电站的库水位为约束条件进行了仿真分析。仿真结果表明,联合发电系统与电网的负荷交换功率能够很好地跟踪负荷给定曲线,在最大程度利用风能的条件下,在一定程度解决了风电的波动与不可调节问题。     

风速的“狭管效应”增速初探

地形对风速的影响中，“狭管效应”是重要的一部分，但据作者搜集，尚未见有简明的具体计算方法。本文利用山西省山高谷深的特殊地形条件，分析民“狭管效应”的因素，考虑计算要求，严格地按要求选择了八对在沟谷地区设置的气象观测站，统计顺／逆谷方向两对年最大风速系列，求得每一对比站两个方向同风向两个对比风速差值，以两个差值之平均值与沟谷特征综合指标建立相关关系，其相关系数达0．86。据此，可估算沟谷对最大风速增速的影响，以供沟谷地区工程设计中沟谷对顺沟方向最大风速影响量估算的参考。     

不同风速谱激励下的风力发电机塔架风致响应及风振系数研究

为研究不同风速谱激励下,风力发电机塔架的风致响应,建立某兆瓦级风力发电机一体化有限元模型,基于经典随机振动理论对其进行风荷载作用下随机振动分析。得到了几种典型风速谱激励下风力发电机塔架位移响应功率谱密度。分析了不同风速谱激励对风力发电机风致脉动响应影响。根据Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ峰因子取值法,讨论了不同保证率下的峰因子对风振系数的影响关系。主要结论有:不同风速谱激励下,风力发电机第１、４、５振型被激发;风机塔架作为典型的高耸结构,其风致响应以一阶振型为主振型;基于Ｓｉｍｉｕ谱激励下,风力发电机塔架ＰＳＤ曲线峰值最大,计算得到的风振系数最大;对于峰因子取值,当风压时距Ｔ＝６００ｓ,我国规范考虑一定跨越概率建议取值为μ＝２．５０;由Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ近似公式计算得到的峰因子为μ＝３．２５,由此计算得到的风振系数相对安全。     

自升式平台风载荷数值模拟与实验研究

自升式平台在位状态下受到环境载荷作用,将会影响其站立稳性和结构安全性,这其中风载荷占主导作用.现行规范在计算风载荷时采用面积投影法,结果偏于保守,不利于结构的优化设计.此文以CIMC自主研发的400英尺自升式钻井平台为例,通过风洞实验测得其在位状态下的风载荷,并基于CFD方法对其载荷进行数值模拟计算.结果表明,数值模拟计算结果小于规范计算结果,与风洞实验相近,可为平台的初步设计提供支撑.     

云南山区风能资源观测数据订正方法初探

云南省地处青藏高原的东南部，属山地高原地形，山区面积占全省土地总面积的94％，其风能资源主要由风速的地形效应形成，风能资源较为丰富的地区一般位于海拔较高的山地。风能资源评估中，对于验证后的测风数据，须根据风电场附近气象站等长期测站观测数据，用相关分析的方法将其订正为一套反映风电场长期平均水平的代表性数据，要求长期测站与风电场现场测风数据的相关性较好，且长期测站与风场应具有相似的地形条件，方能用于数据订正。但在地形起伏较大、气象站点往往位于坝区且分布相对稀少的云南省，难以达到以上要求，风速相关系数都偏低，数据订正工作面临着很大的困难。本文针对这一情况，结合建设中的大风坝风电场，立足于大量的合理性分析，对数据订正方法进行了初步探讨。     

流动空气压差比拟与风电叶片翼型线确定理论的探讨

翼型是风电叶片设计的关键元素,对风电叶片的气动性能、风能转化和利用率都有重要影响。因此,翼型研究一直是风电叶片研究的热点和难点。论文深入分析了流动空气与风电叶片的相互作用,提出了用空气重力比拟其流动前后压差产生的动力的概念,建立了流动空气沿风电叶片流动的能量转化关系,以此为基础推导出了风电叶片翼型线理论公式,并用Xfoil软件对比分析了翼型线理论公式确定的新翼型和BRUXEL36翼型,发现在-2°~6°攻角条件下,新翼型具有较高升阻比,其中在攻角为3°时,新翼型升阻比高出BRUXEL36翼型25左右。论文研究为流动空气与风电叶片相互作用理论及风电叶片翼型线理论的发展提供了新尝试和重要借鉴。     

汪营风电场风力发电机安装质量控制

利川汪营风电场装机容量为48 MW,安装2000 kW风力发电机组24台,塔架高度80 m,叶轮直径105 m。介绍了该厂风力发电机主要组成部件的安装实施过程及质量控制措施。