大型高落差水闸水力特性模型试验研究

为了准确研究和确认大型高落差水闸的泄流能力和水跃等水力特性,以辽宁省开原市清河闸为例,制作了高落差水闸的水工模型并进行了试验,比较了高落差水闸的上、下游水位流量关系的理论和试验结果,观测了水闸消力池内水跃发生位置及跃前水深、跃后水深、水跃长度等。结果表明,水闸泄流能力模型试验结果与理论计算结果吻合较好,泄流能力能够满足设计要求;各特征流量下,水跃长度、跃后水深与设计值基本相符,消能效率达30%,消能后弗劳德数降为0.32,说明跌坎式消能工的消能效果较好。     

水电站水能迭代算法探讨

通过深入分析水电站水能计算迭代过程,总结了水能计算迭代轨迹的单向性规律,并充分运用一维搜索原理,提出了水位单向逼近-区间衰减迭代算法,不但能确保水能迭代计算的绝对收敛性,同时兼顾了收敛速度,实例应用表明,效果良好。     

基于改进型GAGA算法的智能电网有功优化调度研究

针对智能电网有功优化调度问题,在传统格雷码加速遗传（GAGA）算法的基础上引入渔夫捕鱼算法来实现迭代算法的收缩搜索;构建Hadoop云平台实现对智能电网有功优化调度的应用。实例验证表明：改进型GAGA算法通过引入农夫捕鱼算法提高了单次迭代时间成本,减少了总的计算迭代次数,降低了总计算时间,同时保证了算法不会陷入局部最优解;在高复杂度的智能电网有功优化调度方面降低了计算量,提高了算法的计算效率。     

高落差水闸消能工优化设计

以辽宁省高落差水闸——清河闸为例,水闸消能防冲设计应根据闸基地质、水力条件、闸门控制 运用方式和工程投资等因素进行综合分析确定,比较了单级消力池、多级消力池、单级跌水不同方案消 能工的设计、工程投资和消能效率等,讨论并推导了二级消力池消能计算的理论和方法。结果表明,优 选单级跌水方案较经济合理。     

基于序优化的配电网负荷三相不平衡优化策略研究

针对现有配电网负荷三相不平衡优化算法计算效率不高且难以适应负荷波动场景这一现状,提出了一种基于序优化的配电网负荷三相不平衡优化策略。首先建立粗糙模型,筛选单相负荷接入相序的初始解集;然后建立精确模型,考虑三相负荷约束,对初始解集再次筛选优化;最后通过实际算例来验证所提方法的有效性。分析表明所提方法保证了求解精度的同时,提升了3～5倍的求解效率。     

沙坪二级水电站泄洪消能及闸门运行调度方式研究

大型河床式水电站泄洪消能一般具有大单宽流量、低水头、低佛氏数、高淹没度及上、下游水位变幅大等特点,对泄洪闸闸室及下游消能防冲设施内的流态影响较大,可能威胁闸室和下游的安全,故对泄洪闸闸门运行调度方式的要求高。对此,结合大渡河沙坪二级水电站,深入系统研究了大型河床式水电站泄洪消能及闸门运行调度方式。通过水工模型试验,研究了宽顶堰+护坦+海漫的泄洪消能方式,并提出了永久运行的闸门运行调度的均开原则及各工况下的调度方式。实际运行检验证明,泄洪消能及闸门运行调度方式效果好,对类似工程有一定借鉴意义。     

限定稳斜角的三维定向井轨道设计问题的求解

为快速、可靠地求解限定稳斜角的三维井眼轨道设计问题,研究了该问题设计方程组的解析求解方法。经过数学公式推导,求出了设计方程组的拟解析解。从理论上证明了从设计方程组出发,可以推导出一个只含有一个未知数的特征函数;而设计方程组的所有未知数,可以由该特征函数的全部实数根和一组解析计算公式依序逐个计算出来。理论分析和实际计算表明,新方法可快速判断设计方程组是否有解,并能在有唯一解和多个解的情况下,快速、准确地计算出该唯一解或全部解。新方法完全克服了初值依赖性、收敛性、不能求多个解等数值迭代类算法的固有缺陷;计算精度只与特征函数求实数根算法有关,是一种几乎精确的算法。研究结果表明,新方法是求解设计方程组快速、可靠、精确的先进计算技术,不仅是算法研究上的理论创新,而且在钻井软件开发上具有很高的实用价值。     

通用锅炉热力计算算法研究

提出了热力计算中传热单元的计算模型和相应的锅炉传热拓扑流程措施；给出了求解全流程传热平衡的整体迭代算法和计算控制策略；形成了一套通用的热力计算算法；并在实践应用中得到了良好的验证。     

累计储量模型的非线性最小二乘估计

确定累计储量模型中的待定参数需要求解一个三维数值优化问题,常规算法难以给出合适的迭代初始值,并且迭代过程容易收敛于局部极小点。将三维优化问题转换成一元非线性方程的求解,给出了该一元方程的解区间搜索算法和二分法求解算法。实际算例表明．本文算法不仅计算过程稳定、计算速度快,而且计算误差小。本文算法可应用于石油地质储量、油田产量预测等一系列实际问题。     

水管冷却混凝土温度场的精确计算与应用

简要介绍了基于水管与混凝土之间热量交换的能量守恒原理、水管冷却混凝土温度场的精确算法及有限元数值计算方法。算例和试验验证，该迭代方法具有很高的计算效率和精度。应用该精确算法为几个大坝仿真分析，均取得了很好的效果，证明该算法具有良好的工程应用前景。     

水工消能设施消能率的理论分析及计算方法

由于水工消能设施内水流流态复杂,当水流流态为恒定急变流和非恒定流时,现有消能率计算公式不能适用.为此,基于水工消能设施内流体能量消散的本质,通过能量方程推导出适用于恒定流和非恒定流计算消能率的一般公式,利用重积分数值计算方法和离散函数求导法则处理所提的消能率计算公式,并给出恒定均匀流、恒定急变流、非恒定流条件下消能率的...     

双台子多孔闸调度对消能效果的影响试验研究

为研究多孔闸调度对消能效果的影响,采用物理模型试验的方法,观测了辽河双台子多孔闸不同闸门调度方式下的流态、流速和消力池尾部水流扩散宽度,分析了不同闸门调度方式下多孔闸的流态情况,并计算出不同方案下的消能率,确定了满足消能要求的两种闸门运行方案。根据分析结果,提出用池尾扩散比量化多孔闸的调度方法,简化了消能率的影响因子,得到了池尾扩散比和消能率的指数相关关系,可为类似工程提供参考。     

基于Excel的水闸安全评价系统开发与应用

为克服传统水闸安全评价方式速度慢、主观性强、针对性弱等缺点,利用Excel软件开发了水闸安全综合评价系统,该系统不仅可进行水闸整体安全评价,还能获得水闸各组成部件的评价等级与健康状况。实例应用结果表明,该系统对水闸安全评价的结果与水闸安全鉴定报告评判结果一致,且客观准确、简单实用、稳定可靠,大大提高水闸安全鉴定工作效率,节约了除险加固资金,具有一定的推广应用价值。     

海潮影响下低水头水闸消能结构优化研究

低水头水闸下游消能属于低弗劳德数水跃消能,容易发生波状水跃、消能不充分等消能问题,尤其在海潮影响下,水位变幅大,消能问题更加突出。为此,结合晋江滨海新区填海造地工程~#1水闸模型试验,针对原设计一级消力池容易形成波状水跃和消能率低的问题,提出了二级消力池的消能结构,并对消力池池长、池深、尾坎高程和辅助消能措施进行了综合优化。结果表明,优化后的二级消力池消能结构,改善了水流流态,提高了消能率,研究结果可为类似工程借鉴参考。     

当卡水电站泄水闸下游主河道局部冲刷坑深度计算方法

为准确评价当卡水电站泄水闸下泄水流冲刷形成的局部冲刷坑深度问题,针对泄水闸结构、下泄水流特点及主河道地质条件制作了泄水闸下泄冲刷水工模型并做了试验,根据5种放水工况时泄水闸下泄冲刷时的有关参数,首先选择已有的较为成熟的6个冲刷坑深度计算公式计算了主河道处局部冲刷坑深度,结果发现计算值与实测值相差较大,不能满足实际需要。为此,根据水工模型试验结果,推求出了适合于该处的冲刷坑深度计算公式,与水工模型试验实测数据相比,新推求的局部冲刷坑计算公式计算值与实测值吻合较好。     

一种CCHP系统配置优化LP模型及高效算法

冷热电三联供系统(combined cooling heating and power,CCHP)的经济性受多种因素影响,需要在设计阶段进行系统的配置优化和运行优化。以年总费用(ATC)最低为目标构建了CCHP系统配置优化模型,同时构建了运行优化模型以确定最佳的运行方案。这两个模型均包含大量的逐时线性规划(linear programming,LP)模型,而常规循环求解方法求解耗时较长。通过对逐时LP模型分段消元,并引入图解法求解,将常规方法中的迭代循环转换成矩阵代数运算,可大大提高求解效率。计算案例显示:运行优化模型的求解时间从常规方法的78.500s减少到了0.015s,配置优化模型的求解时间从3 338.000s缩短至0.760s。极短的求解时间有利于CCHP系统的多方案对比和敏感性分析。     

叶轮强度计算的迭代法

根据离心机械中叶轮轮盘应力计算的基本方程式,导出了用迭代法对叶轮轮盘进行应力计算的迭代公式和求解方法。该方法克服了二次计算法的不足,特别适合编程用计算机计算求解。     

跌坎底流消力池在某高水头闸坝工程中的应用

针对高水头、大单宽流量闸坝工程消能问题,在分析传统底流消力池体型的基础上,提出将跌坎型底流消力池应用于高水头闸坝工程,并结合实际工程进行了水工整体模型试验,研究了消力池及下游河道水流流态、流速分布、下游河道水面线、河床冲刷情况。结果表明,跌坎底流消力池不仅体型简单、施工难度小,且在各种运行工况下均能获得稳定的流态及较高的消能率,可较好地解决高水头闸坝泄洪消能问题。     

连续式挑流鼻坎小流量挑流消能计算软件设计

中、高水头泄水建筑物挑流消能时小流量下的贴坎水流淘刷不可避免,起挑流量、终挑流量直接影响鼻坎下游的防护设计。与已有小型水利应用软件的开发样式和功用编码处理不同,考虑提高数据处理及运行的一致稳定性及避免重复编码的可修改性,应用Visual C#语言结合代码重用、实用工具提供及自动纠错等技术和方法,通过软件思路来规划软件规模及组成,并提出总体架构及对象界面的设计方法,进而实现集数据处理与管理和各种新特性功能的定制。基于试验结果,开发出连续式鼻坎起挑流量和终挑流量挑流消能计算软件。实例应用表明该软件界面交互友好、功能完备、计算灵活,可用于指导实际工程设计。