基于FVS法的气液两相瞬变流计算及特性研究

本文研究了求解气液两相瞬变流方程的方法———矢通量分裂 (FVS)法 ,将控制方程中的矢通量按照矢量雅可比矩阵分裂为两个亚矢通量并建立了稳定的差分格式 ,该方法能自动准确地捕捉到两相瞬变流中的激波。该方法计算数据与实验数据对比 ,能很好的吻合。本文还讨论了初始空穴率 α0 ,气体释放系数Ck对压力p ,波速a ,空穴率α的影响     

弯肘型尾水管非定常涡旋流动数值模拟

本文采用有限体积法求解用代数雷诺应力模型封闭的雷诺平均N—S方程组，对湖北清江隔河岩水电站l号发电机组的尾水管，在部分负荷工况运行时的非定常涡旋流动进行了数值分析。结果表明，在水轮机部分负荷运行，特别是负荷为40％左右时，尾水管内形成了明显的旋转涡带。数值模拟得到的尾水管中压力脉动的频率，与湖北中试所在隔河岩进行测试的结果基本一致。     

多喷孔活塞式调流调压阀空化流动特性分析

以DN200多喷孔活塞式调流调压阀为研究对象,基于数值模拟,结合Realizable k-ε湍流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型,研究了小开度、中等开度和大开度下空化流动特性以及节流孔内空化的形成机制,并且分析了开度和空化数对空化流动的影响。结果表明,节流孔处存在较大的压力和流速梯度,节流孔进口边缘附近会出现流动分离,在节流孔壁面形成附壁剪切旋涡,流动分离和附壁剪切旋涡是节流孔内空化的形成机制。同时,固定阀门进出口压力,随着开度逐渐增大,空泡体积线性增加,各开度空化强度相差不大。另外,随着空化数逐渐减小,流量系数呈现出先保持稳定后略微增加再急剧减小的变化趋势。本研究结果可以为该类型阀门的结构优化与运行维护提供参考。     

基于灰色理论的电力负荷预测模型及其应用的研究

基于灰色理论提出了在电力市场运营模式下,县(区)级电力负荷的中长期预测模型,并对某供电局2000年到2003年的销售电量进行了预测,预测结果与各年度的实际售电量相比,最大误差小于0.7%。说明建立的预测模型完全适合于该供电系统的负荷预测,具有重要的理论和实际意义。     

模糊自校正控制器在水轮机调速系统中的应用

研究采用模糊自校正控制器来改善水轮机调速系统的性能，提出了用粗调和微调相结合的方法来调整模糊控制器的量化因子。仿真实验表明，该控制器与常规PID控制器相比具有超调量小、速动性好的特点。     

空气罐在长距离输水管线水锤防护中的应用

针对长距离输水管线中的停泵水锤现象,阐述了空气罐防护水锤的原理及边界条件的数学模型,并结合工程具体实例,应用特征线法进行了数值模拟,并对采用空气阀和空气罐与空气阀相结合的防护方案进行了比较。结果表明,合理地使用空气罐可以有效地减轻停泵水锤的破坏。     

有局部高点的长距离高扬程输水系统水锤防护研究

针对长距离高扬程输水系统管道高差大,沿线地形起伏点多,事故停泵后容易导致水柱分离现象发生,产生具有破坏性的断流弥合水锤的现象,阐述了单向调压塔和空气阀的工作原理,推导了单向调压塔和空气阀边界条件的数学模型,并结合北方某工程实例,应用特征线法对采用空气阀、单向调压塔、单向调压塔与空气阀结合3种不同措施的防护效果进行数值模拟和比较分析,并且计算出管道出现汽化时气体体积变化。结果表明,空气阀容易在管道内形成气囊,导致气锤现象发生,单向调压塔水锤防护效果好,但作用范围有限,单向调压塔和空气阀相结合能有效消除水柱分离现象,抑制事故停泵后管道内剧烈的压力波动,是一种有效的水锤防护措施。     

基于信息熵的机组运行劣化度综合指标

水轮发电机组故障诊断与运行状态评价课题是当前水电系统研究课题中的热点。首先从分析影响水电机组运行状态的相关参数出发,得到的故障熵指标反映了机组的故障发展和变化情况,融合了时域、频域和时频以外的一些信息,能有效地反映机组的运行状态。提出了机组运行状态综合劣化度的指标,机组运行劣化度综合指标结合了机组运行工况的信息和故障熵的长处,反映机组状态劣化的程度,是一种有效地表征机组状态是否劣化的参量。将上述指标在水轮发电机组进行了运行状态评价的实际应用,结果表明研究成果对机组的运行稳定评价是有效的。     

长距离输水工程停泵水锤的空气罐防护特性

针对寒冷地区长距离输水管道户外设置水锤防护措施困难的特点,提出了空气罐方法的水锤防护措施,阐述了空气罐的工作原理,推导了空气罐边界条件的数学模型,结合北方某工程实例,应用特征线法对无防护措施的水锤进行数值模拟,计算了事故停泵后的蒸汽穴的体积,分析了水柱分离再弥合水击形成的过程和原因.对空气罐的防护效果进行数值模拟,分析比较了不同初始气体体积对防护效果的影响.结果表明空气罐能有效消除空化体积抑制事故停泵后管道内剧烈的压力瞬变,是一种有效的水锤防护措施.     

确定泵系统阀门最优关闭程序的VS法研究

提出了确定泵系统阀门最优关闭程序的ＶＳ法，并对京西第二水源工程进行了计算分析，该方法较以往的方法理论上有所创新，且能更好地确定控制系统水锤的最优关阀程序，该方法对工业供水系统、输油系统及抽水蓄能电站的水力过渡过程计算及其控制具有实际指导意义。