混流式水轮机导叶相对位置对其水力性能的影响

含沙水中水轮机的水力性能受多种因素影响,本文采用RNG k-ε湍流模型,对竖轴混流式水轮机三维全流道导水机构内部流动迚行了数值模拟。适当选取若干种导叶开度,通过数值模拟得到了不同导叶开度、固定导叶与活动导叶周向不同相对位置下,导水机构内部流场的压力分布、速度分布以及能量损失。计算结果表明固定导叶与活动导叶的周向位置对水流的流态的影响,活动导叶头部的内侧更容易受到冲击破坏,合理地匹配它们的位置关系可以较大地减少水力损失。确定固定导叶与活动导叶在不同开度下最优匹配角,导叶开度及相对位置对水轮机水力性能联合影响关系。     

水泵水轮机全特性曲线的拟合--移动最小二乘近似

本文在基于曲面拟合的水泵水轮机全特性曲线的变换新方法的基础上 ,将移动最小二乘近似应用于对全特性的曲面拟合。通过最小二乘曲面拟合与移动最小二乘拟合的水泵水轮机全特性拟合曲面和“S”区域拟合情况的对比 ,以及抽水蓄能电站过渡过程计算结果与实测值的对比 ,发现移动最小二乘近似能够更好地拟合水泵水轮机的全特性曲线。最后对移动最小二乘近似参数权函数因子、计算点影响域中的节点数及影响域半径乘子对计算结果的影响作了分析 ,得出了初步的建议     

非同步导叶预开启开度对水泵水轮机启动过程影响

为研究非同步导叶(MGV)的预开启开度对于水泵水轮机"S"特性的影响,选取有明显"S"特性的抽蓄电站建立水泵水轮机模型机组水力模型。为了给选择预开启导叶开度提供依据以及了解其对"S"特性的影响,采用湍流模型对水泵水轮机非同步导叶"S"特性区进行模拟,使用三维、不可压缩流体来模拟内流场和外特性。基于SIMPLEC算法来修正计算流场,使用二阶迎风格式对方程组进行离散求解。结合试验数据进行对比验证。通过内流场和外特性分析发现:采用MGV可以有效地阻止水泵水轮机进入水轮机制动工况;随着预开启导叶开度的增大,流动不均匀性更加明显,转轮与活动导叶之间的水环逐渐消失;预开启导叶开度的增加可以削弱尾水管中的尾水涡带。以上研究成果可以为提高水泵水轮机启动过程的稳定性提供依据。     

含导叶不同步装置的水泵水轮机全特性的内特性解析

利用叶片式水力机械内特性解析理论,建立了含导叶不同步装置的水泵水轮机的水轮机区和反水泵区的全特性曲线的数学表达式,得出了求解这两种工况下当量开度的方法。结合水泵水轮机生产厂家所提供的原始模型全特性曲线,对水轮机飞逸工况特征点和水轮机零流量工况特征点给出经验计算公式。含导叶不同步装置机组的理论全特性曲线与实测全特性曲线的对比验证了该理论的工程实用性。     

用于稳定计算的水轮机调速系统原动机模型

水轮机调速系统模型中,水轮机原动机（包括水轮机和过水系统）的强非线性对稳定计算结果有着重要影响。水轮机原动机的主要特点是强非线性以及水击,尤其在导叶开度大于50%的区间,在该区间范围内增大相同的导叶开度导致增加的功率小。通过水轮机原动机理论建模研究,并以现场试验修正理论模型,建立了适用于电力系统稳定计算的水轮机调速系统原动机模型,即“机组导叶开度与出力关系曲线加理想水轮机”的非线性模型;根据水轮机真机与模型机组的相似性,进一步提出了利用水轮机模型综合特性曲线和现场试验得出最大水头和最小水头下该曲线的方法,以满足电力系统稳定计算的不同需要。     

混流式水泵水轮机小开度S特性区内流特性分析

混流式水泵水轮机普遍存在S特性区,严重影响蓄能机组的安全稳定运行,其产生的内在原因和解决方法是目前研究重点。本文以模型水泵水轮机为研究对象,对小导叶开度下的水轮机及反水泵运行的多个工况进行了整体流道的三维数值计算,探讨小导叶开度下S特性区机组内部的三维流动特性。选取了性能曲线在S形区域的不同运行工况点进行内流特性分析,发现在飞逸附近工况导叶和转轮内主要表现为漩涡流;在制动工况活动导叶和转轮间的无叶区内表现为明显的"水环"状流态,仅有少部分水流能流入转轮;反水泵工况的流动则更加复杂,整个流道中均有大量的漩涡流存在。综合S特性区的三维流动特性发现,当机组运行在小流量制动工况时,无叶区内的回流会堵塞通道,造成转轮不能在更高的转速下维持该小流量状态的运行,表现为在特性曲线飞逸点附近开始发生S形的弯折。     

贯流式机组桨叶与导叶全三维匹配设计方法

本文建立了灯泡贯流式机组桨叶和与之相匹配的导叶的全三维反问题计算模型.模型中通过给定导叶出口边与桨叶进口边上的速度矩分布规律来建立桨叶和导叶之间的匹配关系.设计得到的桨叶和导叶叶型均为空间曲面形状,内缘比外缘更为扭曲.在设计工况对其进行联合数值模拟,并根据转轮进口和尾水管进口截面上的速度矩分布状况调整了设计,增大导叶的出口安放角,使得转轮效率提高到92.28%.该设计方法有利于研究桨叶和导叶之间的联合流动性能,为寻求其最佳匹配关系打下了基础.     

水泵水轮机泵工况停机提前掉电流态分析

在水泵水轮机泵工况停机过程中,当活动导叶开度小于20%最大开度时,导水机构会出现异常振动和噪音。为了避免这种不稳定现象的发生,本文对水泵水轮机泵工况停机过程导叶小开度区流动进行数值模拟,分析了振动产生的水力学根源,验证了停机提前掉电是避免流动不稳定的有效措施。由于本文主要研究对象是活动导叶域的内部流动规律,导叶域的流动具有较强的周期性,故本文采用二维单周期模型进行计算。模拟过程中以电站过渡过程的计算结果作为数值模拟的边界条件,采用RNG k-ε双方程湍流模型进行求解,控制方程使用有限体积法进行离散,停机过程中活动导叶的关闭采用动网格技术实现。计算结果表明,在水泵水轮机停机过程中采用提前掉电,可以有效控制导叶内部流态,增强流动稳定性,明显降低了振动和异音产生的可能性。进一步分析表明,导叶域内部流动稳定性与断电开度大小成正相关,考虑到实际电站运行中的可操作性,本文推荐3° ~ 6°为断电开度。     

水轮机特性曲线三维数值处理

水轮机特性曲线的数值查询和处理是水电站过渡过程数值模拟计算的重要组成部分,其插值精度直接影响过渡过程数值计算的最终结果.目前,对于水轮机特性曲线的处理方法常用表格插值法和曲线(曲面)拟合法,但这两种方法在实际使用上存在一定的缺点,为此,提出了插值效率更高的三维曲面拟合法.对于水轮机小开度运行区域的数值模拟采用三次样条曲线拟合及内插法比采用多项式插值方法使(单位流量一开度)曲线具有更高的光滑性,数值估计段与已有模型综合特性线段有较好的连接性,使得估计段的数值更加接近真实值,减小估计误差.     

偏心销对水轮机圆柱式导水机构开度的影响分析

在水轮机圆柱式导水机构中,偏心销常用来补偿制造偏差及表面磨损,但其对导叶开度的影响容易被忽略.首先通过建立具有代表意义的理想开度机构,分析得到不含偏心销结构的开度机构运动关系.然后将常见的两种偏心销结构引入理想开度机构中,利用MATLAB计算得到了偏心销对导叶全开转角的影响曲线.分析表明,影响导叶开度的主要因素为偏心销...     

不同介质中MOV小电流区特性研究

小电流区特性是金属氧化物阀片(MOV)检测和监测的基础,为监测好MOV,保证电力系统安全运行,试验研究了MOV在空气、变压器油和液氮3种介质条件下主要电气特性。结合优异降噪能力的小波和经典补偿法的试验数据分析表明油中阻性电流和全电流略小于空气中的,而液氮中的则明显小于空气中的,并得出了相应MOV的U-I特性曲线。还进一步讨论了变压器油、液氮相对于空气对MOV主要电气性能的影响及其机理。试验结论说明液氮对MOV微观肖特基势垒的作用,即宏观体现出来的电压负温度系数性质,明显强于变压器油对MOV的渗透作用,有利于MOV防老化和延长寿命。     

串联混合型单相电力有源滤波器稳态特性的研究

串联混合型单相电力有源滤波器是串联有源滤波器与并联无源滤波器组合而成的单相电路新型滤波装置。本文基于其控制方法和工作原理，对其稳态工作特性进行了深入研究。通过分析，获得了稳态补偿特性曲线，探讨了其控制放大倍数与补偿性能的关系，分析了其对电路中谐振现象的抑制作用。仿真和实验表明，该滤波装置具有良好的稳态补偿特性，并且可以较好地抑制无源滤波器与电网阻抗之间的谐振     

变压器局部放电在线监测中抗电磁干扰的定向耦合差动平衡法的研究

在分析差动平衡法和极性鉴别法抗电磁干扰性能的基础上,提出了定向耦合差动平衡法;论述了该方法的基本原理和特点;通过模拟和带电试验,分析了该系统的线性度和抗干扰性能,从而证明了这种方法的有效性及应用前景。     

Using mutual information to measure coupling in thecardiorespiratory system

Mutual information (MI) analysis represents a general method to detect linear and nonlinear statistical dependencies between time series, and it can be considered as an alternative to the well-known correlation analysis. This article shows how the concept of MI can be used to quantify the coupling between two systems, X and Y. We consider systems as coupled if there are two signals, x(t) and y(t), representing successive measurements of the systems, X and Y, respectively, such that x(t) and y(t) are statistically dependent. Roughly speaking, this means that we can learn anything on x from observations of y, and vice versa. MI represents a measure for the strength of statistical dependencies, hence it could also be used as a measure of coupling. We apply our method to the cardiorespiratory system of a newborn. Here, we find significant changes in the strength of coupling with some characteristic time scales. Typical linear and nonlinear dependencies were found to undergo changes with the sleep states of human newborns. Those changes and scales are also reflected by a correlation analysis. However, we argue that there might be simultaneously rather large correlations, and weak dependencies, quantified by the MI. This can occur because correlation is rather different from M1; correlation describes only linear dependencies, where MI takes into account both linear and nonlinear dependencies     

装防振锤的架空输电线系统的微风响应

本文对装防振锤的架空输电线系统，建立了非线性模型，用传递矩阵结合牛顿下山法，通过单频振动的渐近数值解法，得到非线系统的解，用能量平衡原理，得到系统在微风作用下的频响特性。经过实际工程的防振设计和模拟实验，证明了本方法的正确性和有效性，符合工程设计的要求。     

一类二次系统极限环的存在唯一性(Ⅱ)

考虑了系统ｘ＝－ｙ＋ｄｘ－ｘ２＋（１－ａ）ｘｙ＋ｙ２ｙ＝ｘ（１＋ａｘ－ｙ）｛在某些系数条件下的极限环问题,获得了完整的定性分析     

体育场四角塔投光照明的逆过程设计理论

目前体育场投光照明都采用正过程设计方法，亦即从照明器布置进而计算照度。本文提出体育场四角塔投光照明逆过程设计理论，即根据照度分布来确定照明布置。为此建立了一个数学模型，假设塔上的投光灯都布置在一点上，且每个塔的水平照度分布具有下列形式： ＥＨ（ｘ，ｙ）＝Ｋ·ｇ（ ｘ）·ｆ （ｙ）本文详细描述了如何确定函数ｇ（ｘ）和ｆ（ｙ）以及塔位可容许范园，其范围与照明要求有关。