真空电弧截流现象的理论研究

对小电流冷阴极真空电弧的单个阴极斑点建立了以能量平衡、离子守衡为基础的数学模型,将真空电弧的电流ｉ、阴极压降ｖｃ 这些宏观参数与阴极斑点的半径ｒ、温度ｔ 及电子电流占总电流的比例ｓ,这些微观参数联系起来,并对铜和银分别研究了电弧电流对阴极斑点状态的影响,而且比较了铜和银在相同条件下阴极斑点的所有可能状态。发现对同种阴极材料电弧电流越大则阴极斑点可能的存在状态越多,在标度相同的ｒ－ ｔ 平面上存在的点越多,点堆积成的图形面积也越大。在相同的电弧电流下的不同触头材料,截流水平越低阴极斑点可能存在的状态越多,因此提出了用相同标度下ｒｔ 平面上的阴极斑点可能的存在状态面积作为衡量真空电弧相对稳定性的标准。这为比较不同触头材料截流水平相对大小提供了简便方法,有利于对低截流值触头材料的研究。     

三峡工程导流明渠提前截流关键技术及措施研究

本文经多年科学试验研究,解决了三峡工程导流明渠截流中的一系列关键技术问题：对双戗堤协调进占、垫底加糙技术、数字仿真系统、截流科学化、信息化集成等进行了详尽的研究,其成果通过施工检验,满足工程要求。     

三峡工程导流底孔水力学研究与运用

三峡工程导流底孔承担三期导截流和围堰挡水发电期泄洪任务,运用水头高、变幅大,导流流量达70 000m~3/s,运行条件复杂,为国内外导流工程罕见.在三峡工程三期截流过程中,导流底孔要满足截流流量9 010m~3/s时落差小于3.5m;导流底孔下泄流量17 600m~3/s时,三期土石围堰要求上游水位不超过85.0m;为避免右岸基坑在施工过程中被淹,导流底孔与深孔联合泄流30 100m~3,s时水位不超过98.0m;在围堰挡水135m水位发电期,导流底孔与其它过水建筑物的总泄流能力要大于70 000m3~/s,等等.针对导流底孔各运行阶段的水流特点,系统研究了长管、短管布置方案的截流落差、底孔明槽流态及下游水流衔接、高速水流引起的空化空蚀以及因导流底孔位置较低引起泥沙磨损等,分别提出了能够兼顾导流底孔各运行阶段水力学要求的长管和短管布置方案.在长管布置方案被用于原型工程之后,导流底孔经受了各阶段设计洪水的运行考验,历时3年多,工程运行安全,取得了完好的工程效果.     

床面起伏影响下截流抛石稳定研究

本文从截流抛石在河床面上接触边界分析出发，引入相对暴露度△和倾斜度θ两个指标来描述抛投块石在床面的物理特征；其次，依据抛石稳定机理，建立稳定率模型，并采用随机模拟方法对某工程截流设计进行稳定性分析计算，从数据结果中概化出抛石稳定率与流速和粒径之间的关系。     

超音速叶栅内激波系与附面层相互作用的网格质量和数学模型

采用FINE/TURBO软件对某弦长100.6 mm,进、出口气流转向角154°,叶型最大厚度16.8 mm,栅距46.4 mm的超音速叶栅进行研究,并将计算结果与试验数据进行比较.结果表明,采用FINR/TURBO软件的模拟计算结果与文献[2]中的试验数据吻合较好;H-O-H网格质量明显优于H型网格;在压比较大时,用Euler方程解代替N.S方程解产生的模拟误差较大.     

不同截流程度下涡街流量计的流动特性研究

对于涡街流量计的旋涡发生体的仿真研究主要集中在形状和尺寸上,但在现场复杂工况环境的情况下,发生体的位置并不是固定不变的,会存在安装偏差。为了很好的分析发生体安装偏差带来的信号强度发生变化的问题,确定不影响信号强度的最大偏差角度,采用三角柱型发生体,在Ansys＋Workbench＋FLUENT 数值仿真软件平台环境下,根据涡街流量计的实际物理结构尺寸建立仿真模型,并对其进行网格划分、求解,将仿真得到的升、阻力频率相比较,得出阻力频率正好是升力频率的2倍,表明可以利用FLUENT软件对涡街流量计进行三维流场数值仿真。最后利用FL U EN T软件,通过改变管截面与截流面的夹角,在低、中、高速流速下,对其进行取压,将得到的信号强度和频谱分布进行比较分析,得出夹角与信号强度的关系：夹角在1°～7°范围,对信号强度的影响不大,超过7°以后影响变大。     

控制高压电动机用的低截流真空开关研究

近年来,真空开关已成为控制高压电动机必不可少的电器。为克服真空开关的操作过电压问题,目前世界各国多研究新型触头材料以降低真空开关截流。作者研究表明,纵磁场能降低真空开关截流。根据此研究结果并选用合适的触头材料,能使真空开关平均截流水平降低到0.55A左右,并同时具有较高的开断能力。     

真空灭弧室在不同开距下截流值的对比研究

通过试验研究了小开距范围内开距对截流值的影响,给出了试验参数及线路,分析了测试结果。     

长江下游过江隧道河段最大冲刷深度预测研究

在长江下游这种冲淤较大的河床上修建过江隧道,最大冲深是工程设计的关键参数之一。本文以长江下游南京河段拟建纬三路过江隧道为例,对最大冲深的确定方法开展探讨。首先针对研究河段来水沙特点,充分考虑三峡水库的影响,从工程安全角度出发,提出了水沙条件的确定方法,并确定了不利水沙条件;在此基础上,采用平面二维水沙数学模型,对工程位置的河床最大冲深进行模拟计算,并与物理模型试验结果进行对比,对比分析表明二者结果较为一致;最后,考虑三峡上游水库运行的影响,对以上结果进行了修正,并与地质勘测资料进行对比,结果表明以上方法确定的最大冲深是合理的,对工程而言是偏安全的,可为过江隧道的合理埋设提供科学依据。     

网格环境下E-Learning资源管理研究

网格技术在E-Learning领域的应用逐渐形成了E-LearningGrid这一新的研究方向，为E--Learning的发展带来新机遇，同时解决了分布式，异构环境下的E-Learning资源共享难题，对教育资源的信息化、数字化有着很大的促进作用。     

一维河网模型断流问题研究

在枯水季节的河网中,常常存在断流的问题。为了计算河网区域水沙数学中断流对分流量以及冲淤量的影响,本文提出了一种修正零流量法来模拟河网中的断流现象。该方法综合了虚拟断面法和零流量法的优点,可以根据断流判定条件修正汊点矩阵。这种新的断流计算方法被应用于荆江洞庭湖河网区域,模拟了三口的分流规律,并取得了较好的结果。该方法可以有效避免虚拟断面法枯水季分流量过大和零流量法易致汊点矩阵奇异。     

一种接地网雷电流冲击数值模型模拟的计算方法

通过傅里叶级数对双指数函数的雷电流进行分解,得到各个频率分量.在此频域特性的基础上提出一种计算接地参数的等效模型,利用电路的节点电压法得出接地网雷电冲击数值模型模拟的计算方法.根据该方法运用MATLAB进行编程,将运行的结果与权威的接地分析软件CDEGS的结果相比较,证明了提出的计算方法正确、可行.     

结合直流潮流模型的电网断面热稳定极限快速评估方法

电网结构的增强使得系统的热稳定问题日益突出。采用直流潮流的方法对典型等值系统的断面热稳定极限进行了推导,分析了断面设备N-1开断对在运设备有功潮流变化的影响。基于有功潮流的阻抗分配原理,提出了对断面热稳定极限的评估方法和流程,可实现断面热稳定极限和限制故障的快速评估。最后,以河南电网2014年夏季大负荷方式为例,对豫北断面的热稳定极限进行了评估,仿真结果证明了所提方法的可行性。     

含分布式电源的配电网潮流计算改进方法研究

随着电力系统中接入的分布式电源越来越多,给配电系统的潮流计算带来了一些问题。基于已有的并入分布式电源的潮流算法,对典型的前推回代法中处理PV节点的方法进行了改进,通过电压改变量直接更新得到下次迭代的电流,无需更新无功功率;推导出了适合小负荷情况下的导纳矩阵,使之能够更准确地处理节点小负荷情况下分布式电源并网计算。最后利用IEEE33节点系统进行仿真,通过对比证明该算法能够有效地解决PV恒定型以及小负荷情况下分布式电源并网问题。     

Asymptotic numerical method for continuation power flow

In this paper, we use the asymptotic numerical method (ANM) to solve continuation power flow (CPF) problems. ANM can be considered as a higher-order predictor without any corrections. The method has been applied with great success to the areas of fluids, elasticity and structural mechanics. Compared to the general predictor–corrector continuation methods used in power systems, ANM has the following advantages. Firstly, the computation time is smaller. With ANM, the nonlinear problems to be solved are transformed into a recursive sequence of linear systems with the same coefficient matrix, and only one sparse Jacobian matrix factorization is required at each continuation step. Secondly, the computational procedure is automatic. A simple criterion proposed by B. Cochelin et al. can be used to determine the step-length, which makes the continuation easy, and no special step-length control strategy is required. Thirdly, as the solution branch has been expressed into a closed analytical form, the Q-limit points on P–V curves due to reactive power limits violations and other breaking points with the control devices actions can be precisely located with ANM easily. Numerical examples in several power systems were presented to validate the method.     

一维河网非恒定渐变流计算的汊点水位迭代法及其应用

采用Preissmann格式离散圣维南方程组,对离散得到的非线性系统通过Newton-Raphson迭代进行非线性求解,利用汉点水位迭代法处理河段间耦合问题,建立了适用于一维河网非恒定渐变流计算的数值模型.以矩形断面棱柱型渠道为例讨论了汊点水位迭代法的收敛性质和计算参数的选取原则,完善了汊点水位迭代法的理论基础.结合河网经典算例及三亚河水动力过程数值模拟对模型进行了验证,并分析了方法的收敛性及计算效率,计算表明汊点水位迭代法具有良好的工程适用性.     

二维溃坝波数值模型及其应用

本文从Boltzmann方程出发,应用有限体积-KFVS(Kinetic Flux Vector Splitting)格式建立了基于无结构三角形网格的二维溃坝波整体数值模型,采用改进的干底Riemann解处理动边界问题.应用上述模型模拟了浙江某水库溃坝后溃坝波的传播过程,计算结果反映了溃坝波所到之处,水位暴涨、流速从零迅速达到极值的现象.结果表明,本文建立的二维溃坝波整体数值模型具有水量守恒、计算稳定,特别适用于强不规则地形下的溃坝波计算.     

裁弯对上下游流态影响的三维数学模型研究

裁弯是弯曲型河道演变发展以及河道整治工程中十分常见的现象.裁弯会对上下游河道产生较大影响.本文利用数学模型.采用带旋流修正的紊流模型,同时借助VOF方法描述自由表面,对三个连续畸弯的水流结构进行数值模拟,分析比较了两个裁弯工况对上下游河道的水流结构的影响.计算结果表明:裁弯对上游河道的影响明显大于下游,具体表现为裁弯明显加大了上游垂线平均流速,增大范围与裁弯幅度呈正比,与离开裁弯点的距离呈反比,上游弯道的环流强度同时减弱;裁弯使下游河道纵向流速沿横向分布趋于均匀,影响程度也由裁弯点至下游逐步减弱.     

小世界电网生长演化模型及其潮流特性分析

小世界网络是复杂网络理论中的重要网络模型,而现实世界中的许多大型电力网络都具有小世界结构特征。本文基于复杂网络理论构建了小世界电网的生长演化模型,该模型能够考虑电网生长演化过程中发电厂和变电站建设的诸多要素,包括选址、定容以及接入电网方式等,分析并揭示电网演化过程中其网络拓扑结构特征。进一步,基于"网络结构决定网络功能"基本理念,根据直流潮流模型分析了小世界电网的潮流特性。研究表明处于长期稳态运行的小世界电网具有优越的潮流传输特性,特别对于负荷需求和运行方式的变化有较强的鲁棒性。     

配网分布式电源并网对电网潮流的影响

基于极坐标系下的牛顿法的配电网潮流计算,对单种不同分布式电源以及多种分布式电源并网对潮流的影响作了对比分析,结果表明牛顿法对不同的分布式发电电源类型以及并网控制策略,其潮流计算结果均能较好地收敛,且仿真结果显示,分布式发电电源的接入能有效抬升系统各节点电压水平。