相位角对双机组立轴水轮机的水动力性能影响

为了研究相位角对双机组两叶片垂直轴潮流能水轮机的水动力性能影响,采用CFD数值模拟方法,计算了不同初始相位角下水轮机水动力性能,得到水轮机的效率、叶片切向力系数及法向力系数的变化规律,并通过速度矢量图和压力图的细节分析,解释变化机理。研究结果表明:双机组潮流能水轮机效率比两个单机组水轮机工作效率高,特别在中高速比时更明显。除0°以外的相位角下水轮机总效率相近且高于0°时的效率。90°相位角时两个机组的效率曲线基本重合,且此时叶片受力系数小,叶尖高压区域也小,从而受到压力较小。选取90°作为初始启动相位角既可以提高双机组水轮机效率又可以减小叶片受力,增加水轮机的使用寿命。     

不同密实度垂直轴潮流能水轮机的相位干扰

为研究不同密实度双机组垂直轴潮流能水轮机在不同初始相位角下的水动力性能,采用CFD数值模拟方法得到各个水轮机组的效率曲线变化规律,并通过分析不同密实度水轮机在不同初始相位角下的压力云图和涡量图,解释变化机理.研究结果表明:相位角对不同密实度双机组水轮机的效率影响规律相似,随着相位角的增大,1号机组中高速比效率逐渐减小,而2号机组效率随着相位角增加而增大;当不同密实度水轮机处于中间相位角时,两个机组的效率基本一致,有利于电能输送,且此时机组受到的压力最小.所以不同密实度潮流能双机组水轮机应选取中间相位角为最优相位角.     

水轮泵优化选型及运行特性研究

本文结合章江水轮泵站在技术改造中采用的分离式水轮泵──水力发电机组，由水轮泵能量转换原理，提出了确保水轮机和京联合运行总效率最高的选型设计方法，同时研究了水轮泵有关运行理论问题，提出了推求水轮泵工作特性曲线的数学模型及数值计算方法．     

基于超声波测流法的HLA855a-LJ-310型水轮机效率试验

水轮机效率特性是评价水轮机性能的一个重要指标,是进行机组间负荷优化分配的依据,故对水轮发电机组进行原型水轮机效率特性试验具有十分重要的意义。在试验机组投入商业运行前,应用超声波测流法对HLA855a-LJ-310型水轮机进行了现场效率试验。介绍了试验设备和计算机测试系统的配置,阐述了工况参数的计算方法,根据试验测试结果计算出试验水头下水轮机的效率特性及其耗水率特性,分析了引水水头损失与流量平方之间的关系,根据计算和分析结果修正了水轮机生产厂家给定的蜗壳压差流量系数。在对试验数据的分析计算中发现,超声波测流法的实时性好,操作简单。分析和计算结果表明,试验水头下水轮机效率和最大出力可以满足技术协议保证值的要求,但其他水头下的特性曲线还有待进一步的试验分析。     

不同速比下纵摇运动对立轴叶轮的性能影响

浮式立轴水轮机在波浪中会发生纵摇运动,为了研究纵摇对立轴水轮机的水动力性能影响,将浮式垂直轴叶轮在波浪作用下摇荡运动的复杂模型简化为叶轮在均匀流中叠加简谐摇荡运动,应用ANSYS-CFX软件,采用动网格和滑移网格相结合的技术建立了垂直轴叶轮旋转和摇荡运动的数值模拟方法,并和在均匀流中的水轮机作对比,而且对水轮机的推力系数和侧向力系数的时历曲线用最小二乘法进行拟合分析,得到水轮机阻尼系数和附加质量系数.结果表明:纵摇运动下的水轮机效率会稍微高于均匀流中的水轮机效率;纵摇运动下的水轮机推力和侧向力波动幅值有大幅增加,对水轮机结构强度及疲劳效应产生不利影响;阻尼力是水轮机纵摇运动中的主要成分,附加质量力占的影响较小.     

水锤计算中水泵水轮机的全特性

本文通过座标系的转换和改变插值参数的方法,较好地解决了水锤计算中有关可逆式水泵水轮机全特性曲线的几个问题,即水泵工况区曲线密集,水轮机制动区曲线多值以及迭代收敛等问题。最后还给出了全特性曲线输入计算机和插值的方式。     

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。     

高速喷射式冲刷腐蚀实验装置的研制及其实时动态电化学测试

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2500 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。

     

电阻率法研究大掺量粉煤灰净浆的吸附效应

为了研究粉煤灰的吸附效应,采用电阻率法记录了粉煤灰不同掺量净浆电阻率发展曲线,并用2种对比样品进行验证以及净浆抗压强度分析.结果表明,粉煤灰颗粒中表面氧化物,特别是未燃尽碳粉对液相中金属离子的吸附作用使得水胶比0.5的样品FA含量<40%时曲线与含量≥40%的不同,粉煤灰掺量≥40%时电阻率发展曲线在最低点之前有一奇异极小值点;随着粉煤灰掺量增大,电阻率曲线早期较高而后期较低,且曲线最低点延迟,最低点对应的电阻率值增大.     

半正交曲线座标系下水轮机连续性方程的建立

所研究的是在半正交曲线座标系下水轮机连续性方程的建立 ,力求更加真实、广泛地描述水轮机中流体的流动 ,从而为水轮机内部的流动分析、边界条件的建立及计算程序的编制提供一种依据 .根据本文中建立的方程 ,可以推导出正交曲线座标系、圆柱座标系下水轮机的连续性方程 .     

模态分析在水轮机中的应用

大型水轮发电机组的振动及由振动产生的裂纹是普通存在的现象，通过对多台机组的现场振动测试、振动信号的处理和参数的识别，在激振、响应测量、数据采集和处理等方面，总结一些经验。给出如何选择激振方法和测量的物理量；激振点和测点的位置，数量如何设置等。     

调压室涌波计算方法

本文介绍一种当水轮负荷发生变化对,不忽略导叶启闭时间(T_(?)≠0)情况下,计算调压室水位波动的数学模型,并用相应的计算程序将计算结果和传统方法(T_2=D)之结果进行比较,说明此种算法较为合乎实际,对实际工程计算具有借鉴意义。     

S函数在水轮机非线性动态建模中的应用研究

通过分析传统水轮机建模的不足,提出了用Matlab中的S函数建立水轮机非线性动态模型的新方法.给出了应用于某电站水轮机数字建模的具体实例.由于新方法是直接对水轮机全特性曲线进行处理,因而具有比传统方法更高的精度和可信度,这对研究水轮机动态特性和调速器PID参数的离线优化有重要意义.     

考虑水力振动特性求取转桨式水轮机的协联关系

在确定转桨式水轮机协联关系时,往往只考虑水轮机的能量特性。本文结合石家庄混合蓄能水电厂中的轴流转桨式水轮机协联关系的试验过程,研究了在考虑水轮机水力振动特性的情况下,应用多目标优化方法,确定转桨式水轮机协联关系。这种综合考虑水轮机的能量特性和振动特性,确定转桨式水轮机最佳运行方式的方法,为保证转桨式水轮机的高效稳定运行提供了新的途径。     

垂直轴风力机中马格纳斯效应力最大化与叶片转速的研究

在基于马格纳斯力驱动的垂直轴风力机理论研究的基础上,研究了风场中旋转柱形叶片所能够获取最大马格纳斯力的方法. 从最大风能利用率和最低能耗角度出发,把叶片在风力机中所处动态方位角与叶片的合理旋转速度联系起来,提出了旋转叶片的最大功率跟随的叶片转速控制问题并进行系统研究,为马格纳斯力驱动的垂直轴风力机的控制和实际应用提供理论基础.     

西文环境下的汉字显示

提出了在西文各种屏幕方式下显示汉字的方法，图形方式下采用逐点描绘法，文本方式下用字符表点阵修改法．笔者将此方法用于软件开发，效果极佳．     

A study on flow fields and performance of water wheel turbine using experimental and numerical analyses

In this paper, an analysis of the performance and flow fields of water wheel turbines for tidal energy extraction is carried out using experimental and numerical methods. The purpose of this work is to develop a water turbine suitable for sites, where fast and shallow surface flows are available, such as rivers or tidal currents. For both methods, the water wheel turbine is tested over a range of tip speed ratios with a differing number of rotor blades, ranging between three and twelve. The results indicate that the numerical simulation shows agreement with the experiment in most cases. Also, the water wheel turbine operates effectively at a range of small tip-speed ratios, where the highest turbine efficiency is produced. Under the same working conditions, the turbines using between six and nine blades generate a greater efficiency and cause lesser reverse flows than others when submerged in water. In contrast, the 3-bladed turbine is the least efficient design as it produces the lowest amount of energy and causes intense vibrations and noises. These noises are a result of a collision between the incoming flow of the channel and the wheel blades during the experimentation, especially at high load conditions. By adding more blades, the torque generated is improved considerably; however, the upstream and downstream depths of the turbine, in this case, are also elevated significantly. Furthermore, in the inlet region, the 3-bladed and 6-bladed turbines have a smaller shock loss and a lower resistance to the main flow from the inlet than the others. Meanwhile, it is found that the flow in the outlet region on the turbines with between nine and twelve blades is in the opposite direction to the wheel’s rotation, significantly obstructing the main flow from the inlet.     

图像中点、线、面特征提取

介绍图像中的点、线、面的特征提取方法.并具体介绍了角点的特征提取及常规的直线特征提取和一种对直线进行特征提取的新方法.新的直线特征提取方法比常规的直线提取方法能减少计算量,加快运算速度.面特征只介绍了计算公式.     

长引水系统水电站水力过渡过程仿真分析

针对长引水系统水电站在负荷变化时的安全问题,以压力管道非恒定流微分方程和特征线法为基础,基于MATLAB平台中SIMULINK方法,建立了一管四机的长引水系统水电站数值仿真模型,并对木扎提水电站水力过渡过程进行了仿真模拟,确定了调压室最高、最低涌浪,机组最大转速上升率及蜗壳进口最大压力。结果表明:在不同机组组成的电站系统中,大机组是水力过渡过程中的控制因素。     

灯泡混流式水轮机的研究与设计

本文作者将混流式水轮机的转轮应用于灯泡式机组中 ,介绍了这种灯泡混流式水轮机的基本原理、水力性能、水流运动规律及其过流部件的水力设计理论 ,并提出了这种水轮机的结构设计方法。通过分析研究 ,这种新型水轮机具有混流式水轮机和贯流式水轮机的优点 ,而避免了它们的缺点 ,可以在较宽的应用水头范围内替代现代应用最广泛的混流式水轮机 ,广泛使用于中小型水电站中