基于关节臂的超声测流装置几何参数精测方法研究

针对如何确保现场安装超声测流装置测量准确度的问题,提出了基于关节臂的现场安装探头几何参数精测方法。 首 先,对超声测流装置的流量计算模型进行分析,结果表明,其测量准确度建立在探头几何参数的准确测量基础上。 在此基础上, 通过探头的特殊设计及内外测比对试验,验证了使用关节臂外测探头三维坐标推算探头实际几何参数的可行性。 最后,在南水 北调中线工程的 3 个试点,使用关节臂精确测量插入式四声道超声测流装置探头三维坐标,分析得到探头几何参数的精确量值 和修正权重系数。 通过分析不同权重系数对超声测流装置平均流速的影响,结果表明,该方法能提高现场安装的超声测流装置 测量准确度 0. 02% ~ 0. 58%,对现场划线定位的准确度水平做出评价,验证了方法的合理性和有效性。     

30°斜式进水流道数模分析与泵装置特性试验研究

利用三维湍流数值模拟对某30°斜轴进水流道水力特性进行了分析,研究了设计流量工况下流道的内部流场、不同横断面和纵剖面速度等值线、出口断面速度均匀度和速度加权平均角以及流道水力损失。研究结果表明,斜式进水流道水流处于均匀渐缩,内部流态良好,无漩涡或脱流,出口断面流速分布均匀度Vu=98.2%,速度加权平均角度θ=88.42°,流道水力损失Δh=5.9cm,流道型线合理。试验研究了30°斜轴模型泵装置能量特性、空化特性和飞逸特性,得到5个叶片角度下模型和原型泵装置能量特性曲线、3个不同叶片角度下空化特性及叶片角-2°下的单位飞逸转速和单位飞逸流量。试验结果表明,模型泵装置最高效率随叶片角度减小而增大,叶片角-4°时的最高效率可达83%,较大范围运行工况下的空化性能优良,飞逸转速安全。研究结果对低扬程泵站水力优化设计具有重要的参考价值。     

采用5孔毕托柱测量模型水轮机转轮：进出口断面流速分布的技术探讨

为了研究水轮机内部流动特性,达到改进设计,改善水轮机能量、气蚀特性的目的,目前,对模型转轮流速分布的测量已日益为国内外水轮机技术部门所重视。本文介绍了一种采用5孔毕托柱对反击式模型水轮机转轮进、出口断面进行流速分布测量及流量计算的方法;提出了根据上述计算流量与流量计所测流量之比,按线性对被测流速分布进行修正,使测量准确度得到提高,对测量的数据采集、实时处理程序也做了简要介绍。     

水力机组超声测流计算及误差分析

本文以超声测流为主要研究对象,建立了流量最优解算方程,分析了其误差特性。经过大量实测流速分布进行计算检验,精度高于美、英等国现行使用的计算方法。文中系统地分析了影响测流的主要因素及提高精度的方法。     

低流速孔板流量系数的分析

孔板用于压力管道中测量流量,相对于消能作用其特点是过流量小、流速低,而资料介绍的孔板流量系数都由模型实验得出。格鲁吉亚卡杜里电站采用跨流域引水方式,其引水道模型实验中采用此测流方法经济实用。本文采用标准k-ε湍流模型对孔板流场进行数值模拟,得到流速分布和流量系数,通过模型实验对低流速孔板的流量系数进行了验证,两者结果完全一致。在上述电站引水道模型试验中采用孔板测流的流量系数,试验结果完全满足精度要求。     

水轮机长尾水管出口测流方法的研究

研讨了尾水管出口测流方法。以古田２号机测流试验为例，阐明了如何借助分析实测的断面流速分布，正确测量流量。分析了该测流方法可达到的精度水平，建议在其它类似电站推广应用。     

大型泵站微机监控系统中流量的自动测算

大型泵站的测流历来是泵站运行管理中的一个难题，随着大型泵站自动 化程度的提高，对泵站的测流也提出了“自动化”的要求。文中对利用机组性能曲线进行泵 站流量的自动测算进行了论述，并详细描述了在微机监控系统中如何实现泵站的测流。     

富春江电厂水轮机过流量测量方法的探讨

一、前言河床式低水头大流量机组没有压力输水管道,一般具有三个矩形进水门孔,门孔前有一定长度的直线水路,可于进水门孔内布置流量测点,用以测量机组的过流量。为了测量水轮机效率,1971年,大电机研究所在富春江电厂用流速仪法测定了二号机的过流量,由于流速仪需用量过多(按IEC规定至少300台)。只得将三个门孔的测流断面划分     

基于DSP的四声道超声气体流量测量技术研究

针对超声波流量计在低流速流体测量中准确性低、可靠性低、误差大的缺陷,提出一种基于数字信号处理器(DSP)的四声道气体超声流量测量技术。首先,基于超声波流量计的测量原理选择时差法作为流量测量算法,并确定超声波流量计的声道布置方案;其次,采用数学积分法求取瞬时流量的加权系数,选取TI公司的TMS320F28335型DSP芯片,完成系统硬件的设计;最后,对接收信号进行滤波处理,模拟检测管道内静态和定量状态下流量情况。实验结果表明,在管道静态流量测量中各声道的平均测量误差为0.142%、0.214%、0.278%、0.365%,误差低于±0.4%,符合标准要求。而在低流速定量测量中,样机与标准表平均误差为0.945%,实验数据表明样机检测误差随气体流速的增大而减小,满足设计要求。     

大型水电站流量解析计算法

本文在总结大型水电站水轮机流量现场实测的基础上,运用数值解析理论,研究通过大型过流断面流量测量的解析计算。 文中推导出圆形截面及矩形截面的流量解析计算公式;提出了最优测量轨道分布及其相应流速权重系数的精确数据。     

竖井式进/出水口数值模拟策略研究

数值模拟在抽水蓄能电站进/出水口水力设计中的应用日趋广泛,但网格尺度的差异和不同湍流模型的选用均会对数值模拟结果产生影响。为准确、定量地评估二者的影响,本文以西龙池抽水蓄能电站竖井式进/出水口为例,针对3种网格尺度,采用4种常用湍流模型,在进流和出流工况下,对比分析了网格尺度对水头损失系数、流速不均匀系数等水力指标的影响。选用网格收敛指数定量评价各湍流模型在3种网格尺度的数值模拟误差,用以确定合理的网格尺度,在此基础上分析4种湍流模型的适用性。结果表明,在3种网格尺度下各湍流模型的计算结果均处于解析解的渐近域内,且当孔口网格由0.05D加密至0.03D时,数值模拟误差降低最明显。Realizable 模型对进流和出流工况的水力指标预测均较准确,与试验值的相对误差均达到5%。研究成果可为进一步提高进/出水口计算精度提供参考。     

基于DC-SAM液位识别模型的非满管流量计

在工业生产过程中超声流量计凭借非接触测量、适用多种流体介质等优点发挥着重要作用。针对目前超声流量检测抗干扰能力差,检测精度较低等问题,提出了一种结合模式识别的四声道非满管超声流量计;该系统通过带浮点运算的高性能ARM处理器进行FFT运算,求出四声道的综合流速;配合边缘计算芯片来识别出管道的液位,并基于液位修正模型提升识别稳定性。在液位识别模型中利用特征提取模块和空间注意力机制模块来提取有效特征,使用随机森林进行液位分类。实验结果表明,DC-SAM算法相对于其他模型更快收敛,准确率达到96.6%;该系统在流量实验中,对比标定流量计能达到96.5%的准确度,且具有较好的线性度;可以准确识别液位和流量,在保持较高测量精度的同时满足检测的稳定性要求。     

多相流互相关测速算法综述

多相流广泛存在于现代工业生产中,其流速测量是保障生产过程安全及改善生产工艺质量和效率的关键。互相关技术是多相流流速测量的主要手段之一,但由于工业多相流流动状态的复杂性,经典的互相关算法难以满足测量的实时性和准确性的需求,在应用时有一定的局限性。本文综述了近年来运用互相关算法测量多相流流速的研究进展,并从提升算法精度和计算速度两方面对已有的改进方法进行了阐述和对比分析。评估结果表明,自适应互相关方法和频域相关方法均能在计算量较低的情况下获得准确度较高的结果,其中频域方法能够得到最稳定的速度测量结果。基于互相关算法的研究进展,本文还对可能的研究方向进行了讨论,为多相流互相关测速技术的发展提供借鉴。     

辐射型配电网实时潮流计算

提出了辐射形配电网实时潮流计算方法－功率分布系数法,并对北京供电局某１０ｋＶ配电线路某时刻的实测数据和负荷预测数据作了实时计算,计算结果表明,该算法能够利用则节点冗余的测量数据对网络中负荷预测数据进行修正,提高准确度,进而得到趋于真实,合理的潮流分布。     

极坐标形式的电流注入型潮流算法

在直角坐标形式电流注入型潮流算法的基础上 ,结合电力系统的实际 ,推导出了极坐标形式的电流注入型潮流算法。这种方法保持了直角坐标系下电流注入型潮流算法在计算速度和收敛性方面的优点 ,同时也适合于电力系统中其它更依赖于极坐标系的场合     

一种配电网状态估计实用算法的探讨

文章介绍了一种新的配电网状态估计算法。该算法中的潮流算法是基于ZBUS法的潮流算法，并针对配电网的树状辐射形结构，采用了基于支路电流的量测变换方法以处理量测量，经特殊处理后也可以方便地处理电流幅值量测和节点电压量测。文中还给出了6节点、IEEE9节点和湖北恩施40节点配电网的计算结果。计算结果表明，文中所提算法能大大提高数据精度，并能快速可靠收敛。     

分布松弛节点法在发电偏离电量研究中的应用

针对电力市场环境下经济补偿分析的需要,采用分布式松弛节点的超解耦潮流算法对某实际电网发电偏离电量的现象进行了模拟分析计算.通过计算并动态调整各个调节电厂和联络线的调节分配因子,得到比单个松弛节点计算时更加实际的潮流变化.以上数值方法经实际运行,证明是切实可行的.     

Volume fraction measurement of oil-water two-phase flow using a coaxial conductivity sensor

The accurate measurement of volume fraction of oil-water two-phase flow on line is important in the oil field. This paper presents a new coaxial conductivity sensor for measuring the volume fraction of oil-water two-phase flow. This structure may get the more uniform sensitivity field and the vertical installation may get the more axial symmetry of the flow field, which improve the measurement accuracy. In order to minimize the influence of the edge effect, guard electrodes were designed. An anti-edge effect degree Ae was defined to optimize the length of the guard electrode. Different models of effective conductivity of two materials were used in calculating the oil volume fraction of oil-water two-phase flow. The experimental results indicate that Maxwell model is the best model under the condition of oil volume fraction less than 50% and the mean value of the calculation results using Maxwell model and Bruggeman model possesses higher accuracy in the range of oil volume fraction (50%-70%). The experimental results show that the sensor obtains similar measurement performance in both vertical upward and downward flow conditions. The accuracy of the sensor system is 2% when the oil volume fraction less than 50%, and the accuracy is about 5% when the oil volume fraction between 50% and 70%.     

最优乘子法在电流注入型保留非线性潮流计算中的应用

随着电力系统规模的扩大,对电力系统潮流算法的收敛性和计算速度提出了更高的要求。为此,提出一种带有最优乘子的电流注入型保留非线性潮流计算方法。首先根据直角坐标系潮流方程的特点,给出了一种最优乘子的计算方法,该方法只需求解一元三次方程,不需再额外增加任何计算量。在此基础上,将最优乘子应用于电流注入型保留非线性潮流计算,在潮流计算迭代过程中,采用最优乘子调整电压修正量,提高了潮流计算的收敛可靠性和收敛速度。系统算例表明,所提出的方法能在潮流方程无解时保证潮流不发散,在潮流方程有解时提高潮流计算速度。