乌江思林水电站溢流坝弧形工作闸门流激振动试验

为研究乌江思林水电站溢流坝弧形工作闸门可能出现的闸门流激振动问题,通过制作几何比尺为1/35的完全水弹性模型进行流激振动试验,研究该闸门在有止水和无止水2种工况下的静动力特性及不同开度的动力响应,提出了该闸门安全运行的合理化建议.检测采用电测法,共进行静力试验2组,动力试验16组.静力试验结果表明该闸门结构设计合理,结构强度满足规范要求.动力试验结果表明结构的自振频率范围避开了水流脉动压力的高能区,正常运行情况下(止水良好)产生强烈振动的可能性不大,结构加速度最大值为0.228g,动应力最大值为0.92 MPa,各测点动力系数小于1.08,动力响应满足闸门抗振设计要求.闸门振动不利开度为0.6H和0.7H左右(H为水头).在漏水工况下运行时闸门振动加剧.     

深孔平板工作闸门流激振动物模-数模预测

以某水电站泄洪洞平板闸门为实例,依据水弹性模拟原理研制了水弹性模型,对平板闸门不同开度工况的流激振动响应进行了测试;提出用三维板壳单元建立闸门空间数学模型,以测得的面脉动荷载为动荷载输入进行了流激振动响应计算;并将两种模型所得的结果进行了相互验证,并联合物理模型和数学模型对其动力响应特性进行了预测,对该闸门的动力安全进行了分析,提供不利于闸门振动的开度范围,为该闸门设计与安全运行提供重要参考依据。     

混流式核主泵压力脉动特性预测与分析（英文）

由于结构和运行工况的原因,混流式核主泵流道中的压力脉动比普通混流泵更为复杂,掌握其流道中的压力脉动特性及在不同运行工况的特征对于满足设计的高可靠性和保证运行的安全性都很有必要。为寻找引起压力脉动的主要因素和探讨运行工况对压力脉动特性的影响,在对带球形压水室的核主泵进行全流道三维非定常流场数值模拟的基础上,对5个典型工况下叶轮和空间导叶流道中不同部位的压力脉动时域与频域特性进行深入分析。结果表明:叶轮与空间导叶的动静干涉是引起压力脉动的主要因素,压力脉动主频为叶频,其幅值取决于运行工况的流量,在设计工况运行其压力脉动的幅值最低;对于采用球形压水室的流道,压力脉动幅值沿叶轮进口向出口逐步增大并在叶轮出口达到最大值,然后沿空间导叶的进口向出口逐步减小;在小流量工况时,流道中的不稳定流动会产生更为复杂的压力脉动;在同一圆周上,叶轮进口区域的压力脉动特性并不一致,叶片背面脉动幅值大于叶片正面,而在不同工况下叶轮出口区域叶片正、背面的压力脉动特性差别不大;随着运行流量的减少,因球形压水室的几何形状影响会产生涡流和回流,导致叶轮内的中高频脉动幅值增大,若流量过小,整个流道中的脉动幅值都将明显加大;球形压水室对设计工况及大流量工况的压力脉动影响很小,但对小流量工况下的压力脉动影响较大,而且导致频率特性更为复杂。     

弧形闸门流激振动脉动压力HHT分析

介绍了新近提出的Hilbert-Huang变换（HHT）方法，并且采用该方法对典型水流脉动压力时域过程进行了平稳性检验。结果表明，在一定开启工况下，作用于闸门体的水流脉动压力可视为各态历经平稳随机过程，其特征量可应用随机函数理论及其谱分析获得。     

混流式核主泵压力脉动特性预测与分析

由于结构和运行工况的原因,混流式核主泵流道中的压力脉动比普通混流泵更为复杂,掌握其流道中的压力脉动特性及在不同运行工况的特征对于满足设计的高可靠性和保证运行的安全性都很有必要。为寻找引起压力脉动的主要因素和探讨运行工况对压力脉动特性的影响,在对带球形压水室的核主泵进行全流道三维非定常流场数值模拟的基础上,对5个典型工况下叶轮和空间导叶流道中不同部位的压力脉动时域与频域特性进行深入分析。结果表明:叶轮与空间导叶的动静干涉是引起压力脉动的主要因素,压力脉动主频为叶频,其幅值取决于运行工况的流量,在设计工况运行其压力脉动的幅值最低;对于采用球形压水室的流道,压力脉动幅值沿叶轮进口向出口逐步增大并在叶轮出口达到最大值,然后沿空间导叶的进口向出口逐步减小;在小流量工况时,流道中的不稳定流动会产生更为复杂的压力脉动;在同一圆周上,叶轮进口区域的压力脉动特性并不一致,叶片背面脉动幅值大于叶片正面,而在不同工况下叶轮出口区域叶片正、背面的压力脉动特性差别不大;随着运行流量的减少,因球形压水室的几何形状影响会产生涡流和回流,导致叶轮内的中高频脉动幅值增大,若流量过小,整个流道中的脉动幅值都将明显加大;球形压水室对设计工况及大流量工况的压力脉动影响很小,但对小流量工况下的压力脉动影响较大,而且导致频率特性更为复杂。     

水轮机压力脉动的混沌动力学特性

为有效进行水轮机的运行监测和故障诊断,采用混沌动力学方法对水轮机在偏工况运行时的压力脉动特征进行研究.利用提升小波变换对压力脉动实验数据进行去噪,给出压力脉动信号时域分布及各频率成分的能量分布情况.分析脉动信号由轻度空化发展到严重空化过程中的一系列动力学特性,包括时频特征分布、相轨迹图、李雅普诺夫(Lyapunov)指数图和庞加莱(Poincaré)映射图等.结果表明:水轮机尾水管压力脉动的主要能量分布在低频段,随着空化程度的加重,频谱脉动强度增大;对于研究工况,最大Lyapunov指数均大于零且随空化程度增加而增大,说明水轮机压力脉动信号存在混沌吸引子.利用本文方法进行多工况分析,可完成在线运行监测.     

汗华水电站表孔弧形闸门流激振动试验

采用完全水弹性相似模型试验的方法,对巴基斯坦汗华水电站表孔弧形闸门的流激振动情况进行了研究.动力响应试验结果表明:大弧门和舌瓣门的自振频率均避开了水流脉动压力高能区,运行中可避免因振动频率相近而引发的自激振动.另一方面,闸门振动加速度的大小与止水设置情况密切相关,在闸门运行过程中,应尽量避开加速度最大和动应力最大的工况.     

某大功率发电机组基础自振频率的环境激励试验法

采用环境激励法测试了大功率发电机组动力基础的自振频率:通过基础在地脉动环境下的振动响应对其自振特性进行分析与评价,得出相应自振频率.在后续工作中主要关注发电机组各运行工况下各阶自振频率下的振动幅值,找出使机组振动幅值最大的频率段,通过人为避开或快速通过该频率值,确保机组正常运行.     

浸深比对半浸桨水动力特性影响的数值分析

为了分析自然通气状态下浸深比对半浸桨水动力特性的影响,通过求解RANS方程模拟标准模型841B的流场同时结合VOF方法和滑移网格技术建立了可靠的数值方法,并应用该方法研究了不同浸深下SPP-1桨的水动力特性。分析了不同浸深下半浸桨的敞水性能、力的脉动特性以及尾流场特性。研究结果表明:半浸桨的通气状态与浸深比、进速系数密切相关。在非全浸工况下,推力和扭矩均是随进速增加先增加后减小;全浸工况下与常规桨类似。浸深与通气状态对半浸桨受力的脉动特性影响很大。浸深增加,尾流场更加均匀。尾流场中速度分布在自由液面处发生突变。     

船用柴油机增压器压气机高效工况气动噪声预测

为了研究船用低速柴油机涡轮增压器离心压气机在高效运行工况下的气动噪声特性,本文采用数值计算方法对多工况下的压气机噪声进行了数值预测。通过非定常流动数值模拟对比分析了不同运行转速下脉动压力的时、频特性,进而以非定常脉动压力为声源计算了压气机基频离散单音噪声和宽频噪声。结果表明:非定常脉动压力呈现出强周期性,经FFT变换后在叶片基频及倍频处出现明显的压力幅值峰值;且随着转速的增大,非定常脉动压力增强。以叶轮进口面作为声源可以在获取基频离散单音噪声峰值的同时得到宽频噪声谱;随着转速的增大,压气机气动噪声总声压级增大;压气机噪声自管口向外辐射时存在声学指向性,但指向性随着频率和转速的变化而变化。     

中小型水电站取水防沙的水工与河工综合设计

针对我国中小型水电站首部枢纽取水防沙工程布置及水库运行调度的一些技术问题,通过一个具体的水工泥沙模型的试验实例,研究从河流工程设计和水工建筑物优化布置两方面着手,并综合考虑水库经济合理的泄放规则,使调水调沙紧密结合,以协调河道造床作用、冲沙、发电与防洪等相互之间的矛盾,积极探索有利于库区防洪、闸前防淤、闸下防冲和满足引水发电及枢纽安全要求的措施,最终达到引水冲沙效果好,工程量又最小之目的。     

钢筋混凝土板梁结构在水工闸门上的应用

简述了江西泰和南车水主加枢纽电站导流洞进口堵水闸门工程中采用钢筋混凝土板梁结构的设计计算，并与钢闸门方案进行了技术经济比较，分析了受力 占及其造价，应用效果。     

特殊地形分水闸设计

结合地形条件,采用一种新的结构设计,当水流过闸后便一分为二,向两个不同的支渠流去,此水闸,可以节约工程量,减少工程投资和基本农田的占用面积,有效地保护了国家基本农田,相应提高了农民的经济收入.     

黄河调水调沙对黄河下游引黄供水的影响分析

小浪底水库投入运行后对黄河下游来水、来沙产生了巨大影响.调水调沙则使下游主河槽全线下切、相同流量条件水位降低,改变了引黄闸的引水条件.通过相关数据分析了黄河调水调沙对下游引黄供水的影响.结果表明,黄河在年平均流量下的水位仍能够满足水闸的设计引水要求;辅以工程措施可以解决河道下切对引水带来的不利影响.     

平面钢闸门反向挡水启门力数值分析

由于水闸上下游水位以及调水需求的变化,许多闸门需要满足正向挡水与反向挡水两种需要．垂直提升式钢闸门反向挡水时,闸门受力复杂,启门力显著增加,导致启闭机启门力严重不足．为此,本文以江苏省某闸站的节制闸为研究对象,提出了基于均相流模型的启门过程中水流对门体的作用力的CFD (Computational Fluid Dynamics)预测方法,对启门过程中不同开高时的启门力进行了计算,分析了启门力增加的原因．结果表明：数值预测的启门力与实测结果一致,提出的方法能有效预测启门力随闸门开高的变化规律．平面钢闸门反向挡水时的启门力相比正向挡水情况大幅增加．启门过程中,水流对闸门底部主梁垂直向下的作用力是导致启门力增加的原因,该作用力表现为闸门底部主梁上下表面的压差：上表面压力大、下表面压力小,在闸门开高从0增加到最大的过程中,底部主梁上下表面压差表现为先增大后减小、再增大后减小的异常规律,从而导致启门力出现与之一致的规律．论文研究结果对于提高闸孔过流数值模拟精度、改进闸门设计、优化平面钢闸门启门力具有重要意义。     

分水角对建筑物过流能力影响的成因分析

从水流运动的基本原理出发,由边界条件和流态变化所引起的水流结构、动力条件等方面的演变入手,针对分水角的变化对分水建筑物过流能力影响的成因进行了理论分析.通过资料分析和数学推演得出了分水角影响系数的计算公式,并对其精度进行了评价,给出分水角与影响系数之间的关系曲线,可供实际工程应用参考.弥补了传统做法的不足,对正确认识分水渠首附近水流的物理结构和物理本质具有重要意义.     

土石过水围堰最不利工况确定的研究

施工导流标准是影响施工导流经济性、安全性的决定性因素之一,是导流建筑物规模设计的依据．目前,土石过水围堰以其能充分利用当地材料,造价低廉而得以广泛的应用．基于过水围堰下游护坡稳定性分析、实际观测资料和浙江省瓯江滩坑水电站模型试验的研究成果,系统分析了影响土石过水围堰溢流工况的主要因素,提出了衡量最不利工况的指标和确定最不利流量的方法,为土石过水围堰堰体下游护坡结构及消能防冲设施设计提供了理论依据．     

Switching circuits based on comparison operations and multiple-β transistor

By using comparison operations, three basic operations, AND, OR and NOT, in Boolean algebra are re-defined Based on the characteristic that the voltage signals are easy to implement comparison operation, various logic functions realized by connecting emitters of the bipolar transistor are analyzed. Furthermore, a novel multiple-β transistor and the linear AND-OR gate, which is composed of the transistor, are investigated. Super high-speed characteristic and multiple-cascade capability of the linear AND-OR gate are verified by PSPICE simulation. Based on the analysis of high-speed switch, which is compatible with the linear AND-OR gate, a high-speed inverter is proposed, which is composed of multiple-β transistors. The corresponding flip-flop design is also given. Finally, the criterion for using linear AND-OR gate to design high-speed switching circuits are presented. Some combinational and sequential circuits are designed as the practical examples. Discussion indicates that the switching circuits bas     

紊流脉动对生物膜理化性质的影响

在实际紊流中同时存在时均流速和脉动流速,为仅研究紊流脉动流速对生物膜理化性质的影响,设计时均流速为零、仅存在脉动流速的振动格栅生物膜反应器;采用粒子图像测速(PIV)技术测定反应器在5个格栅振动频率下的二维紊流流速场,并计算载片处的有效紊流强度;针对不同的紊流脉动速度,对振动格栅反应器中生物膜的生物量、厚度、密度和其胞外聚合物(EPS)的组成成分进行测定与分析。结果表明:改变紊流脉动流速会使生物膜的理化性质发生变化,随着紊流脉动流速的增大,生物膜生物量和厚度先增加后减小,且均在有效紊流强度为1.92 cm/s时达到最大值;生物膜密度和EPS中蛋白质、多糖的质量分数却随紊流脉动流速的增大而增大,且蛋白质和多糖在紧密结合型EPS(TB-EPS)中的质量分数多于在松散结合型EPS(LB-EPS)中,而无论在LB-EPS、TB-EPS还是总-EPS中蛋白质的质量分数均多于多糖。研究成果可为生物膜反应器的设计与运行优化提供理论参考。     

引洪闸消能设计中存在的问题及改进

分析了黑龙江省肇源县境内引洪闸消能工设计中存在的问题，并提出了设计消能工的改进措施。