支持向量机在围岩稳定性分类中的应用

在分析不同围岩稳定性分类方法及支持向量机算法的基础上，提出基于支持向量机的围岩稳定性分类方法。随后采用Matlab语言编程，建立了相应的围岩稳定性分类模型。以某蓄能电站一期工程的实例数据为学习样本，进行学习测试，得到训练效果较佳的分类模型，并用此模型对其二期工程的围岩进行了分类。分析中同BP神经网络算法进行了对比，结果表明，用支持向量机方法来进行围岩稳定性分类是可行的，且具有一定的优越性。     

水轮机空化特性的人工神经网络模型

本文针对水轮机空化特性相对应的空间曲面比较复杂的特点，用径向基函数神经网络建立水轮机空化特性模型，对样本的学习采用Levenberg-Marquardt算法。该模型应用于四川紫坪铺水力发电厂中的水轮机空化特性研究。模拟计算结果与试验结果的比较表明，本文给出的模型能真实地表达水轮机的空化特性，可以在水轮机的计算机辅助选型设计和水轮发电机组的优化运行分析等方面应用。     

初生空化数比尺效应的修正

在初生空化位置写出了随流运动的球泡动力方程，估计了方程各项在空化初生时的近似值；以现有的实测资料为依据，选择了能识别的气核失稳的临界半径Rc的大小；给出了原型初生空化数与模型初生空化数的简单关系式；列出了碧口水库孔板洞4个不同比尺减压模型的实测初生空化数，这些模型初生空化数的值相差很大，但由这4个模型初生空化数和本文给出的换算关系得到的原型初生空化数很接近，这原型初生空化数与原型观测结果定性一致。     

三峡工程水轮机的浑水特性和磨损特征

针对三峡工程水轮机的运行特点，采用长江天然泥沙进行了三峡水轮机模型浑水试验研究，其目的是了解水流挟沙对三峡水轮机性能的影响、水轮机转轮内泥沙磨损部位及相对强度等，为真机防护及运行提供依据．试验在中国水利水电科学研究院水力机电研究所高精度水力机械通用模型浑水试验台上进行．试验内容包括清浑水能量试验、清浑水临界空化性能与初生空化性能试验、清浑水水压脉动试验和泥沙磨损试验．结果表明，在三峡水电站过机泥沙条件下，水流挟沙对水轮机效率、运行工况及水压脉动的影响很小，而对初生空化影响比较大，即随着含沙量的增大，初生空化系数有增大的趋势．此外，为减轻磨损，汛期浑水工况下水轮机应尽量避免过大开度或超负荷运行，转轮抗磨防护重点部位为叶片出水边和下环内侧面．     

水轮机模型空化及能量试验中若干问题的探讨

用能量法确定水轮机临界空化系数，并不是空化初生点，此时，空化多已严重发生，该临界值不能反映转轮的空化性能．它只能作为判别转轮能量性能的重要依据．水轮机最优工况区与偏离最优工况的空化特性差异较大．空化临界判别标准参量和界线，目前尚无明确规定．建议综合分析效率、单位流量、单位出力三者中最先发生变化者作为判别临界空化系数的基准．     

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。     

水轮机建模与参数识别

水轮机参数识别是在线建立其动态模型、实现实时控制的关键问题。首次提出了一种适 用于水轮机建模问题的渐消记忆识别算法，它不必外加二位式伪随机信号(PRBS)，即可 避免病态识别，提高识别精度。该算法引入“遗忘因子”，避免识别饱和现象，提 高系统的鲁棒性。仿真结果已证实：新型识别算法简单易行，收敛速度快，识别 精度高。     

浅谈水轮机的空化和空蚀机理以及抗空化的措施

在水轮机运行中,通常在空化程度还不足以对水轮机工作特性产生可测影响前,空化已经开始。由于水力机械中的水流是比较复杂的,空化现象可以出现在不同的部位及在不同条件下形成空化初生,在水轮机转轮流道内及在其过流部件的局表面上,往往会发生空化而后引起空蚀。轻微的只有少量蚀点,在严重的情况下,空蚀区的金属材料被大量剥蚀,致使表面成蜂窝状,甚至有使叶片穿孔或掉边的现象,严重威胁着机组的安全运行。因此,改善水轮机的空蚀性能已成为水力机械设计及运行人员的重要任务。文章就空化和空蚀性形成机理进行初步的分析,并提出防止措施。     

武水教授攻克一国际技术难题

在10月召开的“1999年国际空化论坛”国际会议上，武汉水利电力大学教授杨志明的“初生空化”最新研究成果再次得到与会专家首肯。这一方法攻克了水利工程应用中的一个技术难题。“空化现象”发生于具有高速流体工况的工程和机械中。当水轮机发电或船舶航行时，由于机体振动，会使涡轮叶片或螺旋桨金属表面被侵蚀出现空洞，导致工程或机械严重损伤。这就是科技界所说的“空化现象”。对于“空化现象”的研究，一直为世界各工业大国所重视。杨志明教授自80年代以来，给合国家重点科研课题，与德国慕尼黑技术大学合作，就液体的抗拉强度与初生…     

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．     

水轮机空化安全系数与比转速

１引言众所周知，比转速ns是水轮机的一个重要综合参数，它综合地反映了水轮机的能量指标和空化特性的好坏，因此常用它来选择水轮机．水轮机的发展趋势是，在同样水头下提高比转速ns，以增加功率而不增大尺寸，但比转速ns的提高在很大程度上受到空化系数的限制，因此考虑比转速ns与空化系数σ的关系，是选择水轮机的一个很重要的问题．在水轮机转轮流道内及在其他过流部件的局部表面上，往往会发生空化而后引起空蚀．随着水流速度的增加，压力降低，当压力下降到临界汽化压力pv时，空化初生形成空穴，当空穴被流动的水流带到高压区时，空穴…     

非均匀进流对螺旋桨空化水动力性能的影响

以全附体SUBOFF潜艇桨盘面处标称伴流作为七叶大侧斜桨的非均匀进流,分析了对空化引起的推力和力矩崩溃性能以及叶背梢涡空化初生的影响,描述了非均匀进流条件下空化时推力和力矩的脉动特征、桨叶空化面积和空化形态随周向位置的变化,并给出了伴流中螺旋桨是否出现叶面片空化的区间划分。空化模拟时采用改进Sauer空化模型和修正SST湍流模型。梢涡空化初生依据作者提出的当σ>σi时,叶截面压力系数分布不再改变的相对准则来判定。结果表明,伴流能够有效延迟该桨叶面片空化初生,但同时会使叶背片空化初生提前且空化范围明显增加;在对应敞水效率最高的工况点,伴流使得该桨因空化引起的推力下降起始点较均匀来流时提前量大于7.1%,且叶背梢涡空化初生提前量大于6.7%;即使在空化较为严重的情况下,该桨在伴流场中的推力和力矩脉动幅值也很小;由于桨叶旋向的影响,一周内桨叶空化面积对于艇尾左右舷空间并不完全对称。研究结果可用于分析大侧斜使艇尾桨空化初始航速提高一定程度的现象。     

混流式水轮机内部空化流动数值模拟

为探究不同比例的长短叶片对混流式水轮机内部流场空化特性的影响,基于欧拉-欧拉方法中均匀多相流假设的混合两相流体无滑移模型,采用RNG k~ε湍流模型以及三维时均N-S方程,对各混流式水轮机进行全流道三维定常空化湍流计算,获得了3种不同比例长短叶片对应的混流式水轮机在各空化系数下空泡相的流动特征以及各水轮机对应的σ~η曲线图。计算结果表明,当长短叶片比例为0.47时,水轮机临界空化系数最小,为0.060 8,相比长短叶片比例为0.6时降低了8.82%;当3种水轮机处于同一空化系数下时,该型水轮机效率最高;随着水轮机转轮短叶片的增多,水轮机的空化性能及能量性能得到了明显的提升。研究结果对长短叶片混流式水轮机的设计、优化和改型等具有一定的指导意义。     

混流式水轮机空化流动模拟中的空化模型对比研究

以某水电厂混流式机组为例,在同样的工况下,采用Schnerr-Sauer空化模型和Z-G-B空化模型对其进行空化流动模拟,并与现场真机试验情况进行对比,从而比较各模型的计算效果。结果表明,水轮机叶片背面进水边、出水边附近的大部分区域、水轮机叶片下半段与下环交界处的空化程度较为严重。此外,Schnerr-Sauer空化模型仅适用于空泡数量比较少的情形,且仿真效果不甚理想;而Z-G-B模型的适用范围较广,且效果较好,因此可以在混流式水轮机空化流动模拟中更多地采用。     

遮挡情况下水尺图像特征加权学习识别算法

考虑实际应用中水尺图像受遮挡较多,自动识别水位困难的问题,提出了一种遮挡情况下的水尺图像特征加权学习识别算法。针对现有稀疏表示算法通常对图像整体进行操作如字典训练等,致使图像中的特征信息无法突出的情况,提出在稀疏表示过程中对回归系数设置不同权值并在迭代过程中对权值更新学习。首先通过对特征权值的迭代学习以增加有效信息的权重,排除遮挡信息的干扰;其次,通过对图像分类残余值进行不同模型下的回归表示,提出采用更能表现出残余值重尾分布实际情况的逻辑分布模型。实验过程采用实际水尺图像,先通过边缘检测等预处理方式得到当前水位的刻度图像,进一步对该图像附加遮挡进行分类识别以验证实验结果,所附加遮挡用以模拟水尺刻度被水面遮挡等情况。实验结果表明,与常用的稀疏回归表示算法相比,该算法在多遮挡情况下的性能较优。图10幅。     

绕流体初生空化数的概率估计

基于空泡动力学及概率统计理论,本文建议了一种预测绕流体初生空化数的方法。以惯性失稳作为气核空化的标志,定义气核离开绕流体附近拉应力区时恰好生长到失稳临界半径的流场空化数为该气核的初生空化数K_i(R_o),而绕流体初生空化数则视为大量气核初生空化数的数学期望。对不同高、长比的弓形突体给出了数值计算结果,对一特定弓形体给出了实验结果,并对影响初生空化的几个主要因素进行了分析。     

混流式水轮机转轮内三元空化流场的预测

本文提出了混流式水轮机转轮内三元空化流场的数值分析方法和一种新的空穴模型，实现了水轮机转轮内三元空化流场和叶片上三元空化区域的预测.通过比较岩滩水电站模型转轮的空化试验结果及其三元空化流场的数值分析结果，可以证明：基于此种准三元空化流动理论的转轮内空化流场分析结果具有定量上的准确性，具有工程实用价值。     

河南五岳抽水蓄能电站水泵水轮机模型验收试验

河南五岳抽水蓄能电站水泵水轮机模型验收试验于2021年12月在DF-150水力机械通用试验台进行。简要介绍了模型水泵水轮机和模型试验台,并对主要试验结果进行了分析,试验结果表明,该水泵水轮机模型能量、空化、飞逸转速、压力脉动、全特性等主要水力性能满足合同要求。     

基于多源融合的水轮机空化状态在线评价系统及应用

水轮机的空化空蚀现象会对水轮机造成严重的破坏,是影响机组安全运行的致命问题之一。本文通过对水轮机空化产生的机理和信号特征的分析,提出了一套综合的,融合了可闻声段振动信号、超声段声发射和水听器信号、机组效率等多源融合的空化状态在线评价系统的设计方案和评价方法,并结合实际测量数据的分析对比分析证明了该评价系统的应用效果。