基于效率特性曲面的水电机组在线监测系统设计

能量效率监测是水电机组监测的重要手段之一。为了能够直观、全面地表达监测结果，从水轮机运转特性曲线图上的等效率特性曲线出发，利用相应的插值算法得到效率特性曲面，并根据效率特性曲面设计在线监测系统软件，根据所需监测的工况参数开发了一块可以连续采样的PCI采集卡，以实现水电机组的效率在线监测和直观显示。该系统已在水电厂实际运行。     

利用临界空化系数精确确定水轮机出力

简要介绍了临界空化系数和初生空化系数的确定方式及二的区别,指出临界空化系数反映空化状态下的能量性能,初生空化系数则只反映空化状况．重申了临界空化系数在确定水轮机出力方面的作用。指出了安全系数法的缺陷,详细论述了准确地利用临界空化系数确定机组出力或装置空化系数的新方法。     

水轮机空化在线监测系统设计

现有的水轮机空化在线监测系统大多信号频带窄、仅有单通道且无板上信号处理，造成系统的检测精度比较低且不利于空化空间定位和在线检测。文中提出一种空化在线监测系统，系统的分析频段从1 Hz到500 kHz，扩大了研究频段，便于提高空化检测的精度；系统具有8个通道，提高了检测的空间分辨力，系统板载TI公司数字信号处理器的特点提高了空化信号处理能力并压缩了数据量。在水轮机空化模型试验中采用了该系统。研究发现，随着空化系数减小，加速度信号和声信号的均方根总体均逐渐增大。所以，加速度信号和声信号都可以用来检测空化，其中声信号检测更加可靠。同时，发现在空化初生附近，声信号中高频成分能量百分比达到一个很显著的极值，这对于空化初生检测是很有益的。     

水轮机空化的多维监测革新

空化监测的内容比读取总空化强度多得多。以2台48MW混流式水轮机为实例,说明了用多维技术提供的诊断信息,将其与较简单的方法作比较,对模型试验的作用和厂内空化监测进行了对比。     

低比转速离心泵空化性能的数值模拟

为了对低比转速离心泵空化发生时的内部气液两相流动进行分析,应用计算流体力学(CFD)软件对比转速为66的离心泵空化性能进行气液两相流场的数值研究。对不同有效空化余量时叶轮内部气泡分布的研究表明,泵在进口压力较高时就已经在叶片的进口背面产生空化初生,临界空化余量和许用空化余量时,气泡在叶片表面和流道内部均有分布,占据了部分叶轮流道,影响叶轮内部能量交换,并可能对泵造成空蚀。对该实型泵进行试验研究,验证了数值计算的精确度。     

空化的诊断和监测

对空化机理进行了分析。应用空化诊断和监测多维技术能可靠地诊断水轮机的空化，为优化运行提供可靠的依据。     

万家寨水电站水中含沙对空化压力的影响

对万家寨水电站含沙量对水力机械内空化压力的影响进行了研究,并利用自行研制的测量装置实测了黄河万家寨水电站含沙水样的初生空化与,临界空化压力．实测结果表明,随着含沙量的增大,初生空化与临界空化压力值均有所提高,且接近线性关系．这一成果可用于所有含沙河流上的水电站水轮机与水泵站水泵合理确定安装高程时的参考．这样做可以减少空蚀与泥沙磨损给运行带来的经济损失．     

大坝测压管水位监测系统设计

结合单片机技术和数字化监测技术,提出了采用数字化监测技术,将水位直接转换为脉冲数字信号,根据单片机脉冲的数量计算测压管水位的大坝测压管水位监测系统。该系统采用单片机作为管口分机的主控元器件,使系统的自动化程度、可靠性大大提高。采用以软件代替硬件的办法,使线路大大简化,造价较其他类型监测仪器低。采用水位-数字脉冲转换器,直接将测压管水位转换为数字脉冲信号,增强了系统的抗干扰能力,提高了监测精度。     

砂浆孔板洞临界空化荷载的实验测量及数值计算

本文介绍了一套用于测量空化荷载的自制仪器；给出了与砂浆孔板洞初生空蚀相应的临界空花荷载的测量结果；根据空泡动力方程；利用格尔莫方法数值模拟了与实验条件相应的空泡运动过程，并将计算的临界空化荷载与实验结果进行了比较。     

水轮机空蚀在线监测与诊断系统

空蚀监测系统是通过监测与空蚀相关的特征信号达到间接监测的目的，它主要包括两个功能模块：一是通过传感器采集与空蚀相关的特征信号，通过算法计算将信号中隐含的与空蚀相关的信息以直观的方式传递给维护人员，帮助维护人员实时了解机组空蚀状况，达到在线监测的目的；二是通过数据库技术，存储相关信息，帮助维护人员进一步分析机组长期发展趋势，达到早期预警的目的，本系统已经在福建省池渣水电站水电机组状态监测与诊断系统中投入使用，目前运行良好。     

水轮发电机组汽蚀在线监测的应用

汽蚀是水轮机运行中最为常见的故障之一,严重时会直接危及机组的安全运行.因此,对水电机组汽蚀进行在线监测十分必要.文中介绍了水轮发电机组汽蚀在线监测的原理和实现方法,提出了具体的汽蚀在线监测系统结构设计方案.系统的主要原理是:通过在水轮发电机组指定位置上安装的传感器,采集伴随汽蚀产生的一些特殊信号,再通过适当的算法辨别处理,将这些信号中与汽蚀有关的信息提取出来,分析出其与汽蚀程度的对应关系,从而通过监测这些信息达到监测汽蚀情况的目的,为水电厂开展状态检修进行了有益的探索.     

构皮滩水电站泄洪表孔分流齿坎的空化试验研究

 高拱坝泄洪表孔增设分流齿坎可以改善下泄水流流态和水垫塘底板的压力特性,提高消能效率,但由此带来分流齿坎的空化问题。采用减压模型试验方法对构皮滩水电站泄洪表孔分流齿坎的空化特性进行了试验研究。试验成果表明：该处空蚀可能性较大,而修改方案中,此处空化强度明显减弱且未超过空化初生阶段。     

泄水建筑物过流壁面不平整体初生空化与空蚀研究述评

泄水建筑物过流壁面不平整体初生空化与空蚀的研究进展，本文作了扼要的综述与评论。内容包括不平整度的定义及其初生空化与空蚀的理论分析、试验研究、比尺效应和理论预测，以及尚存在的问题。文中也包括了作者在上述工作中所作的研究和相应的看法。     

小湾水电站安全监测自动化系统的总体设计

小湾水电站安全监测自动化系统是目前世界上在施工期实施的最大的水电站安全监测自动化系统工程,系统分为6个子系统,共接入各类监测测点6 391个.文中系统地论述了小湾水电站大坝安全监测自动化系统的总体设计思路,包括子系统的设置、系统网络设计、通信方式设计、系统防雷设计、系统功能设计、数据流程、施工期分阶段实施方案等,对今后大型大坝安全监测自动化系统的设计、实施具有很重要的参考意义.     

基于伪势模型的表面张力对空化泡溃灭的影响

采用可调节表面张力的大密度比、大黏滞系数比格子玻尔兹曼伪势空化模型模拟了近壁区空化泡溃灭过程,并进一步分析了表面张力和初始空化泡内外压差对空化泡溃灭过程中流场分布的影响,探究了表面张力变化对空化泡溃灭时产生的微射流和溃灭压力演化的影响。结果表明:在近壁区空化泡溃灭过程中,随着表面张力减小,加剧了气液交界面的变形,导致微射流更为集中。同时空化泡在溃灭过程中蓄积的表面能减小,在溃灭时刻迅速释放后,减弱了空化泡溃灭强度,空化泡溃灭最大微射流流速和最大压力均随着表面张力的减小而减小,导致空化泡溃灭时间缩短,增加了壁面引起的Bjerknes力,加剧空化泡朝向壁面溃灭的趋势。     

新丰江大坝安全自动化监测系统的运行与管理维护

介绍了新丰江大坝安全自动化监测系统的运行情况及其形成过程,详细阐述了大坝自动化监测系统的管理维护内容。同时,对该系统在运行中出现的主要问题及原因进行了总结分析,并给出了相应的处理方法。     

基于PLC热电厂水分析数据采集系统设计

介绍了基于以PLC技术的某热电厂2×220MW机组水汽品质数据采集系统硬件,如PLC的选型、扩展模块的选择、采样架设备、在线仪表配置等方面的设计,以及数据采集的软件设计,如数据采集程序、参数越限报警、在线显示功能等方面的开发。