设置消能竖井的船闸输水系统水力计算数学模型

设置竖井式内消能工的船闸输水系统的充水过程由于消能竖井的影响而存在不连续水流,因此其水力计算有别于常规船闸输水系统.本文根据船闸输水系统水力计算的一般原理,建立了该型式输水系统水力计算的数学模型,给出了其相关水力特征值的计算方法.结合乌江银盘船闸设置竖井式内消能工输水系统方案进行了水力计算,通过物理模型试验成果验证了数学模型的合理性,并根据计算结果对该型式输水系统的水力特性进行了初步分析,认为该型式输水系统可有效减小进入闸室的水流能量.     

构皮滩输水系统小波动特性及稳定对策研究

水电站调压室结构体型对流道流态和水力损失影响明显,也影响到电站的安全稳定性。通过对构皮滩机组及调压室在不同调节参数下的波动特性进行数字分析研究,提出了机组及调压室的调节稳定区域和小波动稳定对策,从动态特性品质及稳定要求出发,给出了不同水头及不同尾水系统水力损失下的调速器优化参数,就尾水系统水力损失对稳定域的敏感性进行了分析,并提出了最优化的运行方式。     

水泵的变速控制

一、水泵变速运行的优点水泵变速运行的主要优点是节能。为调节水泵送水量,目前国内普遍采用节流阀。即调节出水阀门开启度,改变管路系统的水力损失,从而改变水泵的工况点来调节流量。也有的水泵出水阀门全开,由用户根据需要的流量自行调节。这些分散用户的阀门     

长距离输水管线水力过渡过程计算分析

为分析长距离输水管线的水力过渡过程,给管线系统的运行和操作提供科学建议,根据输水系统的布置方案,建立水力学数学模型,对不同水力过渡过程进行数值仿真,研究输水系统的水力学特性。数值仿真结果表明,采取防护措施后,延长阀门的开启、关闭时间,可满足输水系统最大压力的控制要求。     

均质滤料恒水位等速过滤的阻力测算运行实践

通过毛细管阻力模型与阀门动作监控反向估算两种方式对南方N水厂1座V型砂滤池进行过滤阻力测算与分析比较,建立清水阀调节开度与水力损失调节关系,并采用毛细管阻力模型对该关系进行检验,为提高科学管理阀门运行的使用周期与调节有效性、运行控制模式提供参考。     

大型离心泵并联运行最优控制分析

大型离心泵并联运行的效率优化和调度是一类复杂的有约束非线性规划问题,其建模及求解都比较复杂.针对该问题研究现状的不足,在考虑水泵并联运行时进水管和连接管水力损失的基础上,引入了具有较高拟合精度的离心泵效率表达公式,并以泵群总轴功率最小为目标函数,以供水指标和运行要求为约束条件,建立了符合水泵并联运行特性的大型高扬程供水泵站优化运行的数学模型.仿真试验表明:模型及求解方法有效、实用;当进水管和连接管较长、水力损失较大时,对泵站的最优运行方案产生重要的影响,应当加以考虑.     

多机共尾水调压室流道结构水轮机调节振荡研究

水轮发电机组调节系统的调节品质已成为现代电力系统运行和控制的重要指标之一。本文研究了多台水轮发电机组共用尾水调压室流道结构及其相应的数学模型,数值仿真及实际录波分析的结果表明,多机之间的调节过程存在互相干涉的现象且可造成控制过程的振荡,通过数学模型分析进而得出大扰动下产生系统振荡的成因参数。其后以3台机组共用尾水调压室为例,通过分析包括流道水力结构的控制系统传递函数,选取水轮机调节系统为优化方向,设计了振荡控制器并为其选取了合适的参数,可抑制因多机共用尾水调压室水工结构而形成的调节振荡,实现动态过程的加速收敛与稳定。现场试验证明了控制器的有效性。     

水电站叠梁门进水口水力特性数值模拟研究

为研究水电站叠梁门分层取水进水口水力特性,探讨叠梁门运行、布设方案,以某实际工程为例,采用三维水动力数学模型,对不同叠梁门开启工况下的流速分布及水头损失等水力特性开展模拟研究。结果表明：随着叠梁门层数的增加,门顶过流空间不断压缩,加剧了进水口水流的紊乱程度,导致进水口处涡旋的发生;水头损失则随着叠梁门层数的增加先急剧增大再缓慢增大。同时,结合库区垂向水温分布特征,在垂向温差较小的季节,可以选择较少叠梁门层数引水以减少水头损失;在垂向温差较大的季节,可根据目标水温灵活选择叠梁门层数。     

瘦西湖引水泵站输水管道系统水力模型试验研究

叙述了国家级旅游风景区扬州瘦西湖水环境治理工程中的输水管道水力模型试验。该试验研究了各种工况下管路压强和水头损失。包括主要运行工况在驼峰段虹吸过程的观察和测试结果,主要工况在管道最高断面处通大气的条件下管道压强分布、水头损失的测定。试验表明该输水管道系统运行稳定可靠,虹吸状态下输水运行经济;水力损失占总扬程比例较少;不同工况下单泵流量相差不大。该试验对我国同类城市中水环境改善工程具有较强的指导意义。     

高水头蓄能电站上库充水方案研究

对抽水蓄能电站上库充水方式进行了总结,对闸阀、蝶阀、流量调节阀和孔板等管路流量调节元件的水力损失进行了分析比较,认为根据充水泵所允许的最小扬程和最大流量,选取数枚适用孔板,配套安装一台流量调节阀,可保证充水泵在全部几何扬程范围内安全运行。实例计算表明,推荐使用孔板能保证充水泵在合适的区域内运行。     

分层取水式电站进水口水力特性数值模拟研究

为了研究水电站分层取水式进水口的水力特性,以亭子口水电站工程为例,建立分层取水式进水口三维数学模型,采用六面体结构化网格,精细模拟了叠梁门分层取水式电站进水口的固壁边界,对流速分布、水头损失等水力特性进行了研究。计算结果与物理模型试验结果吻合较好。依据研究结果,可优化进水口体型参数,对保证电站安全高效运行具有重要意义。     

箱涵式泵装置的数值模拟研究

采用基于CFD数值模拟计算研究箱涵式泵装置的水力性能,对泵装置不同流量工况点进行数值计算并分析。结果表明:在设计工况下,泵装置运行效率较高,最高效率可达到70.04%,对应的扬程为1.736m,最高运行扬程与最优运行扬程比值达到2.3,说明了该箱涵式泵装置非常适用于扬程变化较大的泵站,同时进水流道的水力损失随着流量的增加而增大,出水流道的水力损失随着流量的增加先减小再增大,在设计工况附近出水流道水力损失最小。     

多孔并联分段低压输水系统的水力特性和控制

在详细分析多孔并联分段低压输水系统水力特性的基础上，建立了这一输水系统的非恒定流控制方程以及关闸和不关闸条件下的保水堰边界条件。应用所建立的数学模型对南水北调天津干线工程进行了数值模拟计算，得到了运行工况和检修工况下该输水系统的水力特性以及并联空间连通性对水力特性的影响，并提出相应的控制措施。本文还针对输水系统的水力特性，对单联分段低压输水单元的水力振荡方程进行了修正，推导出多孔并联分段输水单元的水流振荡方程和连通式保水堰自由水面的固有振荡频率公式，提出了消除水力共振、缓解输水单元水力振荡的控制条件，为工程设计和运行管理提供技术依据。     

具有复杂水力系统的大型水电厂优化运行

对有复杂水力系统的大型水电厂,其厂内优化运行问题是一个非线性组合优化问题。在上游水位和负荷水平一定的情况下,如何确定最优的机组组合、给出最优机组功率和用水量的分配,是实际运行中难点所在。文中考虑了各种非线性特性和复杂的耦合关系,建立了该问题的数学模型,推导了最优性条件和广义等耗水微增原则,提出了相应的快速算法,可在线和离线应用。根据建议的方法开发了用于实际系统的软件,表明了所述方法的正确性和有效性。     

经济运行系统在九龙河集控的实现

为有效实现九龙河集控少弃水多发电,提高流域水电站经济效益的目标,在充分考虑九龙河集控流域水库间水力关系特殊性的基础上,根据九龙河集控特性建立了数学模型,有效避免了固定比例系数算法的局限性。文章介绍了九龙河集控概况和经济运行系统开发的原则,概述了九龙河集控的经济数学模型及其特点。该系统的投入使用使得复杂的流域水电站调度实现了由人工到自动化的转变,根据经济运行算法自动分配各电站负荷,有效提高了电站运行效率;其中沙坪水电站和偏桥水电站因水力联系密切但基本无库容,特为其采用非常规策略。     

水轮机引水部件的水力损失模型

本文建立了水轮机引水部件的水力损失模型，并用该模型对两算例进行了损失计算，计算结果表明：该模型能反应出引水部件水力损失的变化趋势，新提出了蜗壳水力损失模型更切合实际，可用于水轮机引水部件的水力优化。     

抽水蓄能机组原动机及调节系统参数实测与建模研究

水轮机及其调节系统参数实测的目的是建立机组并网运行的数学模型,为电力系统的稳定性仿真分析提供真实可靠的数据。广州蓄能水电厂通过静态、动态试验完成机组参数实测,建立水轮机及其调节系统模型。根据实测数据,对水轮机及其调节系统模型进行仿真校验,并与电网BPA暂态稳定程序中的水轮机调速器和原动机模型进行对比,获取所需的该机组原...     

水力浮动式升船机输水系统仿真分析

景洪水电站的水力浮动式升船机是通过改变设置在竖井中的平衡重浮筒与承船厢重量之差来驱动整个系统运行。本文根据设计方案,分别建立输水系统能量方程、平衡重浮筒——承船厢系统的运动方程和竖井充泄水的连续方程,并构成了水力浮动式升船机整个系统的仿真数学模型。通过计算,得到了输水系统水力特性及承船厢运行特性参数的变化过程。结果表明,承船厢运行速度平稳,最大加速度为 0.009m/s2,不超过加速度设计要求限值,说明水力浮动式升船机输水系统能够保证承船厢的稳定运行,竖井、平衡重浮筒及承船厢的布置型式是合理的。     

德尔西水电站水库泥沙淤积计算

德尔西水电站位于南美洲,属于多沙河流。本文采用CRS-1河流泥沙数学模型对水库进行泥沙淤积计算。根据库区纵横断面、水沙代表系列和泥沙级配等条件,对3种运行方式进行了计算。根据计算结果,电站淤积平衡年限约为2年,并给出了推荐电站运行方式。水库按推荐运行方式运行,淤积平衡后,库区泥沙淤积量15.27万m3,正常蓄水位以下库容损失25.18%,调节库容损失率8.85%,余27.38万m3调节库容供发电等使用。     

循环水系统水锤计算分析及防护措施

根据某电厂循环水系统设备选型和管道布置情况,通过数学模型模拟计算,求出不同运行工况的管道沿程最高压力、某些特定断面不同时刻的水力要素等,提出泵房和输水管道可采用的水锤防护措施,在工程设计中付诸实施。