水中运行设备共振幅频特性研究

在水力机械等淹没水中设备的运行中,常遇到剧烈振动造成设备损坏等故障,多认为由共振引起。本文首先对单自由度简谐振动系统自由振动、强迫振动方程的稳态振动解进行无量纲化处理,计算出不同阻尼比条件下的共振频率比、共振幅值比,发现阻尼比、共振频率比、共振幅值比三者之间存在一一对应的单调变化关系,并据此提出了分别测量设备在水中及空气中的自由振动频率,假定空气中自由振动频率为设备固有频率,再依次确定水中阻尼比和共振幅值比的反求式估算方法。本研究采用敲击法进行了混流式水轮机模型转轮水中及空气中自由振动频率测试,发现其水中自由振动频率比空气中低,其水中一阶自由振动频率与空气中一阶自由振动频率之比约为0.758~0.872;如假定该值为水中自由振动频率比,可计算出相应的水中阻尼比为0.652~0.490,共振幅值比约为1.01~1.17。本研究还进行了中间固定两侧悬臂梁在空气及水中的真实共振试验,在两侧悬臂梁计算固有频率附近均发生明显共振,发现水中共振频率比空气中明显降低,用反求法获得的水中共振幅值比小于2,水中共振幅值对空气中初始振动幅值放大倍数也非常小,进一步说明水中共振时对激振幅值的放大作用非常有限。     

对水电机组状态检修技术推行困境的思考

从设备的状态监测到故障诊断,再到状态检修,是科研工作者给能源管理行业描绘的一幅美好蓝图,但在实际推行过程中却困难重重,从2000年左右水电机组监测技术的兴起到现在各水电厂的广泛应用,十几年的时间里,整个技术中的第一步——状态监测技术的应用,仍然无法满足故障诊断和状态检修要求,笔者结合课题研究和自身实践,从技术、管理和执行三个方面进行思考,并给出自己的建议和意见。     

基于流速仪法的水轮机绝对效率试验研究

本文针对近年来大量海外水电工程移交验收中的一项重要指标——水轮机绝对效率的测量,简要介绍了水轮机绝对效率的计算方法,再根据IEC和国标规程的要求,分析不同流量测量方法的特点。对安装适应性强、复杂程度高的流速仪法,本文讨论了该测量方法中测点布置、支架设计等关键技术问题,并创新的采用了流速积分法进行流量计算,最后结合在西非某海外工程的测试实践,给出了完整的计算案例,最终测试结果证明该试验方法的设计和实施,严格遵守IEC规范,高于常规测量精度要求,本文能够为中国在建的大量海外水电工程性能验收试验提供思路,并通过完整的案例给类似试验方法提供参考和依据。     

螺旋槽气体润滑机械密封低速运转特性--理论研究

通过考虑滑移流与不考虑滑移流两种数学模型，采用有限单元法对螺旋槽气体润滑机械密封低速运转特性进行了较为详细的对比分析。结果表明：在考虑气体密封低速运转特性时，滑移流对密封特性有着十分重要的影响，必需对其加以考虑。并探讨了各种结构参数对密封性能的影响规律，对密封的设计、制造及应用具有一定的指导意义。     

高职机电类专业建设存在的问题及对策

指出高职机电类专业建设过程如教学资源、课程体系、实训环节、师资建设等存在的矛盾和问题,针对这些问题提出了一些解决的对策及今后十年高职教学改革的重点。     

基于振动能量趋势预测和K均值聚类的水电机组故障预警方法研究

针对当前常用的基于基线值和3σ方法的固定阈值预警方法存在预警不及时问题,本文提出了一种基于振动信号Teager能量的趋势预测和K均值聚类的预警方法。该方法通过预测值和历史能量序列的聚类完成信号能量"跃迁"的判断,进而识别机组运行状态的变化以实现故障预警。经实际数据验证,本文提出的方法可有效对机组突变故障进行预警。     

低速运转气膜机械密封端面粗糙度对其密封性能的影响

以螺旋槽气体润滑机械密封为研究对象,采用有限单元法分析了各向同性的粗糙度对低速运转气体润滑机械性能的影响,并提出了适用于低速运转气膜机械密封特性分析的修正雷诺方程。理论分析表明:低速运转条件下,表面粗糙度对气膜机械密封各项性能均有较大的影响,在研究气膜机械密封特性时,要考虑表面粗糙度的影响;在特定膜厚条件下,当膜厚与粗糙度均方根的比值大于3~4时,表面粗糙度对密封性能的影响可以忽略不计;在较大粗糙度下,虽然密封开启力、气膜刚度随转速增加而显著提高,但同时泄漏量也明显加大,因此随着转速增加,较大粗糙度对气膜密封低速运转性能是有害的。     

混流式机组负荷机架振动评价探析

水电机组振动水平是表征机组运行稳定性的主要指标之一.本文以混流式机组负荷机架振动为例,通过研究相似机组负荷机架在动静荷载作用下的振动特性,提出了一个表征动静荷载关系比的无量纲参数.根据相似水力条件引起的机组振动所导致的相对功率损耗一致的假定,运用最小二乘原理,建立了机组单位转速与该振动参数的回归模型,进而以不同的置信水平划分了不同的振动区域,对振动水平进行评价,并提出了建议措施.成果表明利用该方法评价负荷机架振动水平是有效且可行的.     

基于量热法的水电机组发电机效率试验研究

在水电工程现场,发电机效率试验受到现场安装条件的限制和测试时间的要求,很难有效和及时的开展,针对这种现状,本文简要介绍了基于量热法的发电机效率测试原理,再结合发电机效率试验中关键技术难点,如冷却管路的改造如何满足流量测量的要求、分项损耗的计算与总体损耗的校核与验证,以及试验过程和时间的组织计划等问题,提出了优化和解决方案,最后通过在西非科特迪瓦苏布雷电站的测试实施,证明优化设计方法具有良好的操作性和有效性,可为其他海外水电工程的发电机效率测试提供实施参考和技术依据。     

单向离合器对皮带传动系统振动特性影响研究

以某汽车皮带传动系统为对象,建立包含两皮带轮、皮带及单向离合器的振动模型,运用数值分析的方法,研究了皮带传动系统的振动特性及单向离合器对皮带传动系统振动特性的影响。分析结果表明:输入轴和皮带轮的角位移、位移及离合器的力矩都呈现周期性变化;单向离合器可以减小输入轴、皮带轮的振动及传动系统中离合器的力矩,并改变其运动形式;皮带轮和输入轴及皮带上下跨度共振区域基本一致,但皮带轮与输入轴的共振区域比皮带共振区域宽。