确定水轮机转速的一种新方法

<正> 在水轮机制造行业中,确定水轮机转速的现行方法是导出每种型号水轮机的比转速和净水头之间的经验公式。因而,水轮机转速变成水头、直径和转轮进口速度的函数。前两篇文章中,作者阐明了转轮叶片数目对水轮机装置有直接影响。叶片数目也影响到水轮机的转速。本文将表明,在考虑了转轮叶片的数目和尾水管型式后,有可能导出一个更精确的水轮机转速方程。该方程能用于各种类型的反击式水轮机。(明槽式、灯泡式、卡普兰式、定浆式和混流式)这个新的方程是在对于155台水轮机组分析的基础上而建立起来的。 Schweiger和Gregori导出了比转速的最新公式,如下所示比转速n_q和水头h之间的三     

混流式水轮机转轮CAD

参照哈尔滨电机责任公司提供的设计参数,获得水轮机比转速,应用混流式水轮机设计理论,构造计算机辅助设计ＣＡＤ软件,求得可供转轮加工制造的型值数据。     

水泵的水轮机特性及其应用

本文论述了水泵的水轮机特性,分析了泵特性与水轮机特性的关系,研究了不同比转速水泵的水轮机特性的特点,提出了用水泵作水轮机进行能量回收和水力发电的选型及其设计参数的计算方法。本文提出的理论分析方法,对于正转抽水、逆转发电的多功能泵站及抽水蓄能电站的机组选型亦有一定的意义。     

冷却塔用微型混流式水轮机水力损失分析

采用理论分析和计算流体动力学技术研究了500 t/h冷却塔专用低比转速水轮机的水力损失特性.通过研究发现,该水轮机的水力效率较低,水力损失耗散在引水部件内,其次是在转轮内,这是由于蜗壳流量系数和导叶内流速过高引起的.     

垂直轴水轮机耦合数值模拟研究

垂直轴水轮机由于自身结构决定,轮机转动一周过程中转速是不稳定的,为了研究转速波动对垂直轴水轮机性能的影响,采用耦合式方法对其进行数值模拟研究.采用一试验模型作为计算算例,对比叶轮角速度的计算结果和试验测量结果,计算结果和试验结果吻合较好.在此基础上并研究了转动惯量对水轮机转速波动的影响,研究发现:转动惯量较大时,采用非耦合方法与采用耦合方法计算结果相差不大;转动惯量越小,水轮机转速波动越大,越不利于轮机吸收能量.     

冲击式水轮机泥沙磨损试验测试系统研发

冲击式水轮机在多沙河流上运行时会面临十分严重的泥沙磨损问题。针对目前国内缺乏冲击式水轮机泥沙磨损研究试验系统的情况,研发了一套冲击式水轮机泥沙磨损试验测试系统。该系统由管路及供水系统、沙水池及泥沙搅拌系统、水轮机试验机组、数据采集与测控系统等部分组成,可支持最高水头800 m、最大流量300 m³/h和最高水轮机转速2 500 r/min的冲击式水轮机泥沙磨损和性能试验,采用可编程控制器(PLC)和LabVIEW软件可实现供水泵启停、水轮机转速调节和管路阀门自动控制,同时能实时监测水轮机转速、水头、流量等关键参数。经过试验显示该泥沙磨损试验测试系统具有精度高(达0.3%)、自动化水平高、运行稳定、操作简单以及人机界面友好等特点。     

基于计算流体动力学的波力直驱式水轮机性能研究

对一种新式、由波浪直接驱动的水轮机性能进行了研究,该波力直驱水轮机导叶为固定式,转轮与冲击式透平相类似.该波能转换装置既可以是近岸固定型的,也可以是海上漂浮型的.在雷诺时均N-S方程基础上,采用有限体积法和标准k-ε紊流模型,对该水轮机内部流动进行了三维数值模拟,并利用数值计算结果对其水头、转速特性进行了研究,还考察了径间比、轮毂比对该水轮机工作性能的影响.研究表明,该波力直驱水轮机具有宽的高效率区,对水头(波高)变化的适应性强,启动性能好等优点.通过以上研究还获得了该水轮机较优的设计参数.     

海流能水轮机模拟研究

为了实现海流能发电的实际工况模拟,分析了直流电动机与水轮机的运行机理,探讨了二者的功率及转矩特性,设计了控制直流电机的电流转速双闭环控制策略,并利用Matlab/Simulink搭建了水轮机模拟仿真系统,完成了固定流速、缓慢增速和随机流速3种典型工况下的系统仿真实验。实验结果表明,电流转速双闭环的直流电动机控制系统可准确模拟水轮机的主轴转矩,适用于实验室条件下对海流能发电机的测试。     

三叶片垂直轴水轮机自启动性能数值计算

为寻求固定偏角垂直轴水轮机的启动性能规律,应用CFX流体-刚体耦合运动求解方法实现了垂直轴潮流能水轮机自启动过程的瞬态数值模拟,结合静态启动力矩系数的计算结果,分析在不同初始方位角下水轮机的启动时间以及角速度的稳定情况.研究结果表明:对于三叶片固定偏角垂直轴水轮机而言,方位角在60°~130°范围内启动性能较好,但在90°位置静态力矩会出现突降,不利于自启动;方位角在140°~170°范围内启动性能较差,但系统阻尼为0时,在所有位置均能够实现自启动,且启动过程稳定后水轮机转速均达到飞逸转速.     

观音岩水电站水轮机模型验收试验及分析

本文简要介绍了现音岩水电站水轮机转轮模型验收试验的主要项目及试验结果,包括水轮机效率试验、空化试验、压力脉动试验、飞逸转速试验、轴向水推力试验以及模型水轮机通流部件几何形状及尺寸检查测量等。验收试验结果表明：模型水轮机各项试验性能指标参数较好,基本满足电站稳定运行的要求。     

用于H1F涡轮增压器的混流涡轮研制

为了在高比转速下得到高性能的混流涡轮 ,使用了一种改进的涡轮设计方法 .通过引入涡轮叶轮速度分布评价指标 ,将叶轮流动分析与涡轮性能预测这两个涡轮设计体系中重要的分析手段结合起来 .利用此方法为匹配J6110Z柴油机的H1F型增压器设计了混流涡轮 .性能预测结果显示 ,与传统径流涡轮相比 ,混流涡轮能在更低的速度比u/c0 下得到更高的涡轮最高效率 ,并且高效率区更宽广 .     

基于CFD的液力变矩器导轮优化设计

基于CAD-CFD,分析影响液力变矩器整体性能的因素并进行优化。首先使用BladeGen对液力变矩器进行参数化造型,基于CFX软件对不同速比工况进行计算,统计液力变矩器性能变化曲线并与试验对比。分析导轮能头分布特点,并根据流场分布对导轮进行结构优化,使内、外环上导轮翼型结构分别适应不同的速比工况,最终实现对低速比工况时导轮能头损失的优化,优化后涡轮输出力矩增量最大达到175.36 N·m,液力变矩器在0速比工况下变矩比增加0.344,效率在0.274速比工况下增加2.95%。     

变风速下风力机叶片载荷特性研究

根据风力机的气动理论,并考虑风切变和风力机结构、几何参数的影响,建立了风力机叶片的气动载荷计算模型。以基本风速、渐变风速、阵风风速和脉动风速4种风速类型建立了变风速模型,并应用于叶片载荷计算模型,实现变风速下的叶片气动载荷的计算。以某MW级风力机为对象,给出了数值计算流程并进行了实例计算,结果显示：风力机叶片的气动载荷主要分布在叶片的中段和叶尖,且载荷大小随风速起伏变化,叶根的气动载荷随风速变化的趋势不明显,风速较大时,叶片上的载荷波动较为显著。结果可为叶片的结构设计和动力学分析提供参考。     

基于PSO-SVM的离心式压缩机转速模型的研究

针对宁夏某石化公司离心式CO2压缩机透平转速预测难以实现问题,引入PSO-SVM回归模型对离心式压缩机透平转速进行预测.分析选取离心式压缩机透平转速作为模型因变量,通过相关分析从采集量中选取高相关度预测因子,运用粒子群算法选择模型最优参数,利用支持向量机的方法建立模型进行预测,与传统的SVM模型进行对比,该模型得到了良好效果,能够有效预测压缩机透平转速.     

基于MATLAB的垂直轴风力机仿真研究

为了描述垂直轴风力机的输出特性,对垂直轴风力机运行风况、传动系统以及转速控制系统在MATLAB/SIMULINK模块中进行建模.以5 kW垂直轴风力机为例,运用双向多流管模型得到该风力机不同叶尖速比下的功率系数,并将数据导入MATLAB并运用曲线拟合工具箱得到该5 kW垂直轴风力机的风轮数学模型,从而建立SIMULINK模型.将风轮模型与其它模型组成风力机模型,给定风力机的一些运行参数,得到了可供分析的数据.通过仿真研究表明,MATLAB/SIMULINK可以较好地模拟风力机从风轮到传动系统的整体性能,为今后研究垂直轴风力机的整体性能提供参考依据.     

转速对离心泵反转用作透平空化特性的影响

透平运行中产生的空化会影响其能量的转化,因此,使用离心泵反转用作透平,利用数值模拟的方法,对透平分别在5种不同转速下的、不同空化余量的内部流动规律进行了数值模拟,得出了不同转速下透平空化的特性曲线和内部流场特性.通过分析不同转速下的空化规律,得到了透平能量转化的最佳性能临界点,并且建立了转速与透平产生空化的临界空化余量...     

威布尔分布风速下基于遗传算法的风力机叶片优化设计

考虑了风速的威布尔(Weibull)分布,以年发电量最大为目标函数,运用遗传算法对某1.5 MW风力发电机叶片的气动性能进行了优化设计:将叶片沿展向分为13段,以每段的功率作为遗传算法的适应度函数.优化所得的气动外形参数体现了比Wilson方法和额定风速下的遗传算法更为合理的结果,弦长和扭角更趋于流线型分布,且扭角整体呈减小的趋势.     

蹼板式水流发电装置实验研究

阐述了一种全新水流发电装置--蹼板式水轮机的首次实验研究的全过程.介绍了该类型水轮机的试验模型和试验装置的设计加工,分析整理出了我国第一份蹼板式水轮机的水动力性能资料,探讨了密实度、进速系数、叶数、雷诺数等主要参数对能量利用率系数的影响并分析了原因.该项研究结果表明,该型水轮机具备机构简单、造价低廉、能量利用效率高、易操纵性以及自启性良好等诸多优点,从而使它具有广泛的市场开发前景.     

基于粗糙集和支持向量机的肿瘤图像识别

设计了一种基于粗糙集与支持向量基的乳腺肿瘤图像识别方法.其基本思想是首先对图片进行降噪预处理,接着提取纹理和形状特征构成表征医学图像的特征矢量,然后将特征离散归一化处理,再用粗集方法进行特征属性约简,最后利用支持向量基进行识别.结果表明,该方法取得了比较理想的识别效果.