特性曲线的分区处理与机组边界数值模拟的研究

文中分析了可逆式水泵水轮机全特性曲线的奇异性，反“S”区的插值跃迁性与方程的多解性，提出了特性曲线分区处理思想，对子区域采用不同插值拟合方法，同时研究了相邻子区域的耦合问题，推导了与不同插值方法对应的机组边界数值模拟的一元四次单方程模型和适应一般情况的两方程模型，而且对上述两种模型的优缺点进行了比较；提高了水电站过渡过程计算机仿真计算精度，解决了机组边界方程解的适定性问题。     

多项式曲线拟合的计算机解法及应用

在水利工程设计中，经常需要根据一些已知观测数据点（Ｘ，Ｙ）的值绘制Ｘ 与Ｙ的关系曲线。这种关系曲线不便使用，查出的数值精度不够高。作者应用多元线性回归分析的理论，编制计算机程序求出已知数据的多项式拟合曲线。采用多项式拟合曲线作为关系曲线，可以发挥多项式便于计算和分析的优点，使用十分方便，有较好的实用价值。若在计算机程序中使用关系曲线时，用多项式拟合曲线替代插值计算能更好地反映数据的基本关系，还可以加快计算速度。     

水泵水轮机全特性曲线对抽水蓄能电站机组过渡过程的影响

依托新疆阜康抽水蓄能电站工程实例,计算分析了不同水泵水轮机全特性曲线对大波动、水力干扰、小波动过渡过程的影响,研究了采用不同水力设计技术的机组全特性曲线下,机组过渡过程主要控制性参数的定量差别和变化趋势。结果表明,不同水泵水轮机全特性曲线造成的计算结果差异主要是由转轮本身过流特性造成的,不同水力设计技术的水泵水轮机曲线带来的计算结果差异较为明显。在抽水蓄能电站前期的调节保证设计中,需重视全特性曲线的选择。     

用质量波动方程和水击波方程相结合的方法求解水轮机和调压室的过渡过程

本文介绍了水电站的调节保证计算与调压室的水力设计相结合的电算数学模型,即先用特征线方程加上连续方程、机组惯性方程和综合特性曲线(或全特性曲线)数据,求解机组过渡过程,然后以压力钢管内的流量变化过程为时间的已知函数,用质量波方程加连续方程求调压室内的水位波动。以此编制的计算机程序用IBM微机就可方便地对导叶关闭(或开启)规律和调压室型式、尺寸等进行优化设计。计算精度和速度远高于传统的调保计算方法和调压室的图解法。     

水泵水轮机全特性曲线对过渡过程轨迹的影响

抽水蓄能电站的过渡过程是影响电站安全稳定运行的重要因素.在电站流道确定后,可逆式机组的全特性曲线成为决定电站过渡过程稳定性的关键.可研阶段定制转轮还未开发,需借用相近比转速电站的转轮全特性曲线用于过渡过程计算.由于对抽水蓄能电站建设不同阶段所用的转轮全特性曲线的对比分析不足,部分抽水蓄能电站投产后出现过渡过程运行稳定性...     

不确定性边界问题的预网格剖分边界拟合方法

本文提出了一种处理不确定性边界问题的预网格剖分边界拟合方法，并对其基本思想和算法进行了比较详细的阐述。利用本文提出的方法编写相关计算机程序对一复杂曲线形态的动边界实例处理结果显示：该方法对复杂边界具有较好的拟合能力，边界附近网格质量较好，能够有效减少数值计算前处理的工作量。同时在节省计算机内存以及保证网格质量等方面都具有明显的优越性。     

轴流式水轮机能量特性预测分析

采用数值计算方法研究轴流式水轮机的能量特性。计算模型建立在雷诺平均的Navier-Stokes方程的基础上，采用k-ε紊流模型,至水轮机流道内部流动进行三维紊流计算。计算不同的工况下机组的特性，绘制转轮在不同桨叶角度下的定桨特性曲线，在此基础上得出转轮的协联曲线及综合运转特性曲线，从而对机组的能量性能作用合理的判断。轴流转桨式水轮机运行效率较高的关键在于，其活动导叶和转轮桨叶之间具有最佳可调性能的协联关系。目前对协联线的绘制有包络线法和最高效率点法，采用何种方法值得进一步研究，针对具体电站机组，应该在最优效率区并偏重安全运行特性来绘制。     

电流互感器暂态时域仿真

在分析电流互感器暂态特性及其动态磁化过程的基础上，利用不同函数分 段拟合磁化曲线和曲线压缩的方法，建立了计及铁心饱和、磁滞、局部磁滞及 原始剩磁影响的电流互感器暂态时域仿真模型，并开发了仿真计算程序。利用 该程序计算了电流互感器在电力系统故障暂态电流作用下的暂态过程。计算和 实验所得波形相一致。仿真结果说明，该模型方便地克服了铁心饱和后的磁化 曲线易于拟合成负斜率的问题，能够全面准确地描述、模拟电流互感器暂态过 程中的真实状况。     

基于MEA-BP的水轮机运转特性曲线拟合及应用

针对目前水轮机综合特性曲线数据拟合精度的局限性以及水电站运行过程中水轮机参数特性掌握应用不足的问题,利用图形数据提取软件,经数据转换与计算,将获取到的运转特性曲线正常运行区的水头、出力、效率和流量等基本工作参数作为样本数据,分别应用具有非线性逼近能力的MEA-BP神经网络和传统的BP神经网络对样本进行网络训练和测试,并将测试结果与样本数据进行了对比分析,同时还对误差进行了计算分析。结果表明:两种拟合方法均有效,而且MEA-BP方法的拟合精度优于传统BP方法的拟合精度;利用MEA-BP方法对运转特性曲线进行有效拟合,可为智能水电厂智能调度的自动控制系统设计提供技术支撑;同时也有助于电站运行人员更直观地预判电站机组的运行工作状态,指导电站高效运行。     

混凝土骨料二维分布的模拟和应用

通过在一个矩形截面上模拟混凝土骨料的实际分布，获得了该截面上任一点的骨料分布密度和骨料分布的统计特性。模拟结果表明，当模拟次数趋向于无穷大时，截面上任一点的骨料分布密度趋向于定值，对于不同的骨料面积百分数，骨料分布密度曲线的形状十分相似，均由上升段和水平段两部分组成。基于这些模拟结果，利用数学拟合获得了骨料分布密度的解析表达式，并被混凝土实验所初步证实。作为一个应用，本文计算了混凝土截面上各点的氯离子扩散系数。     

轴流式水轮机模型飞逸过程三维湍流数值模拟

通过作者建立的非稳态过程三维湍流数值模拟方法,模拟了轴流式水轮机模型飞逸过程,并进行了其三维数值湍流计算,获得了机组到达最大转速时所需时间、最大飞逸转速值、飞逸过程内特性流场演变规律以及转速、流量、力矩与测点静压随时间变化的曲线。计算结果表明,所得最大飞逸转速与试验值非常接近,误差在1.5%以内;所得力矩及流量等外特性参数变化过程均符合高比转速水轮机理论特性;当转速增大到某一数值之后,尾水管水力稳定性急剧恶化是引起机组振动的主因。     

基于径向纤维直线假定的拱坝分析全调整法

本文从拱梁分载法的基本原理出发，在拱梁变形分析中以径向纤维直线假定代替原平截面假定，在此基础上发展出的全调整法能满足所有拱梁变位协调条件、径向微元平衡条件、剪应力互等关系和坝顶边界条件，提高了拱梁分载法计算体系的完备性。实例分析结果合理可靠。     

水泵全性能曲线的计算机仿真

以可靠的实测水泵Suter全性能曲线为基础，利用矩形域正交多项式最小二乘曲面拟合数学模型和计算机仿真技术，以相对流动角x和比转速ns为自变量的分区域的曲面方程来描述任意比速水泵通用全性能曲线，从而提出了一种新的计算机仿真预测水泵全性能曲线的方法。     

ASYMPTOTIC ANALYSIS OF DOWNSTREAM EIGENVALUES FOR STATIONARY PERTURBATION OF COUETTE-POISEUILLE FLOW

1 .　INTRODUCTIONIncompressibleviscousflowinachannelhasbeenthesubjectofvariouscomputationalstudies.Avarietyofchannelgeometrycanbeconsidered .ButmostoftheproblemsofthistypeassumethePoiseuilleflowfardownastrainghtchannelorpipeaseithertheentryflowortheexitfloworboth .Theeigenvalue problemthat governstherateofdecayforastationaryperturbationofthePoiseuilleflowinastraightchannelhasbeeninves tigatedbyWilson (196 9)andothers (e .g .,Bram leyandDennis 1982 ;BramleyandDennis 1984 ;Ache 1989) .Re…     

THE LINEAR SEPARATED FLOW MODEL FOR TWO－PHASI FLOW INSTABILITY IN BOILING CHANNELS

ＴＨＥＬＩＮＥＡＲＳＥＰＡＲＡＴＥＤＦＬＯＷＭＯＤＥＬＦＯＲＴＷＯ－ＰＨＡＳＩＦＬＯＷＩＮＳＴＡＢＩＬＩＴＹＩＮＢＯＩＬＩＮＧＣＨＡＮＮＥＬＳ￥ＺｈｏｕＹｕｎ－ｌｏｎｇ；ＳｈｅｎＺｅｎｇ－ｍｉｎｇ；ＳｈｉＨｕｉ－ｘｉａｎ（ＮｏｒｔｈｅａｓｔＣｈｉｎａ...     

泥石流堵河条件的研究

泥石流堵塞主河是山区河流常发生的灾害之一。本文首先通过室内模型试验，观察到了泥石流堵河的3种形式，即潜坝壅堵、堰塞坝局部阻塞、堰塞坝全堵，同时证明了泥石流冲入河道总量也是堵河发生的重要影响因素。根据室内试验得到的堵河过程，建立了交汇区的动力学方程，并结合质点网格（PIC）和标志网格（MAC）算法，提出适用于泥石流与主河水流相互作用的双场耦合模型。该模型主要特点是对混合区不同单元可以用交汇过程中的计算容重表达非牛顿流体的流变参数，还可表达不同单元的泥沙沉积速度。通过模拟计算分析了泥石流堵塞主河的各种主要因素，如速度比，泥石流流变参数、泥石流总量等。在归纳分析试验结果及模拟计算结果的基础上，阐述了采用动量比判定泥石流堵河临界条件的理由，并提出了采用动量比乘以泥石流冲入河道无量纲总量作为堵河的判定综合因子。     

基于精细积分法的城市配水系统动态建模

基于功率键合图理论,将所研究的城市配水系统的动态结构绘制成功率键合图,从功率键合图推导出系统的非线性状态空间方程.首先通过增维法将非齐次系统方程转化成齐次方程的形式,避免了系统矩阵求逆,节省计算时间,增强了计算稳定性.模型应用精细积分法迭代求解.实例计算表明,模型计算得到的稳态值同EPANET软件的稳态计算结果一致,验证了算法的正确性.     

中心管管径变化对浮标波能转换性能的影响分析

为了探究中心管管径变化对振荡水柱式波能发电装置能量转化性能的影响,从提高波力发电装置的能量转换效率方面,设计了一种中心管结构,对其上下部分管径取3组比值,采用流体力学仿真软件和网格划分软件对三组模型进行数值模拟计算并在造波水池中进行能量转换效率误差分析。结果表明,直管型中心管能量俘获宽度比仿真结果和实验数据最高值分别为10. 6%、9. 8%,虽然俘获宽度比出现了双峰值,但波峰不高且波谷较低;管径比为5/7和3/7的阶梯型中心管能量俘获宽度比仿真值和试验值分别为15. 7%、15. 2%和17. 6%、16. 4%,阶梯型中心管能量转换效率优于直管型中心管,且都出现了双峰值和较高的波谷。在实际运行中,采用阶梯型中心管可有效提升波能发电装置的能量转化效率,且中心管管径比r_2/r_1越小,其效率提升越明显。考虑到装置的结构合理性,中心管具体尺寸应视实际情况取值。研究成果能够为新型波浪浮标的设计提供理论依据。     

基于CFD的船-舵水动力干扰数值研究

该文采用基于RANS方程求解的CFD方法,对匀速直航的船-舵系统的黏性绕流场进行数值模拟,计算了不同船速和不同舵角下的船-舵水动力干扰系数,计算中忽略了自由面兴波及螺旋桨的影响。文中以KVLCC1船、舵模型为研究对象,首先将数值计算的船舶水动力及船-舵水动力干扰系数结果与模型试验数据进行比较,验证了所采用数值方法的有效性;随后,对船-舵系统、裸船体和敞水舵分别进行计算,通过水动力计算结果的比较以及流场分析,对船-舵水动力相互作用进行了数值研究。     

带阻尼绕组的水轮发电机空载灭磁仿真

对转子带阻尼绕组的空载水轮发电机误强励时的灭磁进行了仿真计算。针对用非线性或线性电阻灭磁，以及用近似的分析表达式来考虑发电机空载特性的饱和，建立了微分方程组的数学模型，并利用差分法的数值计算，对三峡水电厂700 MW水轮发电机灭磁的实例进行仿真，得出了灭磁过程中磁场电流、电压和d轴阻尼绕组电流的变化曲线,以及灭磁时间和灭磁电阻、磁场绕组、d轴阻尼绕组吸收的磁场能量，并且给出了灭磁过程中空载发电机端电压在d,q轴分量的变化曲线。重点评价了水轮发电机转子阻尼绕组在灭磁过程中的作用。