浮力摆式波浪能装置水动力性能的时域分析

该文采用时域势流模型研究了浮力摆式波浪能装置的水动力性能,通过与频域模型的比较,验证了时域模型,并对比分析了两种典型的PTO阻尼(Power Take-off,能量提取系统)下浮力摆运动和装置转换功率的时间过程、浮力摆摆幅、装置的转换效率等方面,其中恒定阻力矩的选取参照了激振力矩.研究表明:相比采用恒定阻力矩,采用线性阻尼时浮力摆的动力响应更加规则、平稳.两种PTO阻力矩条件下,波浪和摆板参数相同时,装置的最高转换效率基本相同,都能达到100％以上,但转换功率和转换效率的变化趋势有所不同;相应于最佳线性阻尼,采用恒定阻力矩时,装置也存在最佳阻力矩;对于5s左右的波周期,采用不同类型的PTO阻尼,当装置的转换功率相同时,浮力摆的最大转速基本相同,但最大摆幅和最大阻力矩差别则较大.     

振摆分频状态评价在新干电站的应用

提出一种基于振摆信号频率分量的水电机组状态评价方法,以江西新干电站为研究对象,提取机组振摆信号低频、转频、高频分量,制定各分量阈值,最终建立一套完善的机组振摆状态评价体系.根据振摆信号各频率分量幅值推断机组运行状态,确定是否需要检修以及检修的具体项目,从而达到精细化检修的目的.将该方法应用于新干电站,结果表明该方法能准...     

天生桥一级水电站4号机组振摆超标的处理

介绍了天生桥一级水电站4号机组振摆超标的处理过程,通过对转子圆度调整、定子移位及配重等处理方法,消除了机组振摆超标的缺陷.     

浅析倍频在水力发电机组振动摆度报警中的应用

针对洪江水电厂机组状态监测系统改造后所遇到振动摆度报警问题,分析当前报警设置的现状,研究倍频在振摆报警中的应用,提出可利用倍频联合振摆幅值的逻辑输出报警,来防止误报警、漏报警,提高机组状态监测系统振摆报警输出的可靠性与稳定性。     

糯扎渡水电站机组振摆监测及保护系统

通过分析糯扎渡水电站在机组在线监测系统中增加设置振摆保护系统的必要性,简要介绍了机组振摆监测及保护系统的结构、功能优势,重点介绍了机组振摆保护系统的实施方案。     

水电机组振摆的远程关联分析策略

在总结水电机组常见振动故障及对应的频率、振幅特征基础上,结合机组的有功、无功、水头,自动判断出机组稳态工况过程,并在稳态工况过程下,对机组振摆与压力特征进行统计与分析,获取稳定工况下机组振摆统计指标量,在此基础上,提出了机组振摆关联分析量的网格式切分策略,建立了水电机组振摆远程关联分析模型,并利用梯级水电厂群远程集控系统提供的海量数据源,构建了水电机组振摆远程关联分析系统,目前,系统已投入工业试运行,取得良好的应用效果。     

沉井施工问题及技术探析

一、淮安市越秀河沉井工程简况 淮安市越秀河工程是淮安市中心城市建设重点项目之一,是钵池山公园活水工程的引水河道,目的是将里运河水经越秀河引入公园内,再从公园下游河道流出.越秀河与公园水体之间有一条公路(翔宇大道),必须采取顶管穿越,越秀河沉井工程是顶管工程分项工程.越秀河沉井分为工作井和接收井,均为矩形井,工作井尺寸为9.8m×10.m×14.4m,接收井尺寸为9.8m×7.8m×14.3m.     

振摆在线监测在大型水轮发电机组故障分析中的应用

对振摆在线监测系统在三峡电站的应用情况进行了简要介绍。并通过介绍分析两起设备故障分析过程展示了振摆在线监测系统在故障分析中的应用情况。对振摆在线监测系统在应用中存在的问题提出了改进意见。     

电机泥泵轴系系统扭振设计计算

文章基于研究轴系扭转振动设计电机泥泵轴系系统,介绍了计算轴系自由振动固有频率的传递矩阵法和计算强迫振动的动力放大系数法,并且深入研究分析机组强迫振动中的激振力.用FLUNET软件模拟计算泥泵叶轮的激振力.比较发现电机转子的激振力远远小于泥泵叶轮的激振力,因此,机组中泥泵的激振力起主导作用.通过设计轴系数据,比较轴系应力...     

基于多模型融合的水轮机振摆合理性分析及预测

水轮发电机组的安全稳定运行,对于水电站至关重要。在机械、水力、电磁因素耦合及机械部件老化等多种原因的复合影响下,水电机组产生的故障大多以振摆形式表现出来,因此振摆信号可以直观地对机组运行状态进行表征。本文研究一种基于多模型融合的振摆分析方法,模型通过最小二乘法集成SVR、LightGBM和XGBoost三种机器学习算法,并采用R2决定系数对模型进行评价。通过实验表明,融合模型能够稳定地对振摆值进行预测,融合后的模型的R2得分可以达到0.98以上,比单一模型的R2得分提升0.3以上,验证了模型的有效性。     

季冻区公路路基低液限粉质黏土动强度指标的影响因素研究

在季节性冻土区,公路路基土动强度特性的影响因素较为复杂。以探究冻融循环作用对季冻区公路路基强度和变形特性的影响为目的,通过冻融循环作用下的室内动三轴试验,得到动强度指标随冻融循环次数、压实度和振动频率的变化规律,并采用正交试验设计方法进行显著性分析,探究各影响因素的影响程度。结果表明:随着冻融循环次数的增加,动内摩擦角呈现出一定的衰减趋势,但动黏聚力下降明显;随着压实度的增加,动内摩擦角约增加10%左右,动黏聚力值基本呈线性上升趋势,约升高1倍左右;随着振动频率的增加,动内摩擦角无明显变化,其值在31°～35°范围内波动,动黏聚力值呈上升趋势,且经历冻融循环后,上升幅度减小;各因素及其交互作用对动黏聚力的影响从大到小依次为压实度B,冻融循环次数A,交互作用A×B,振动频率C,交互作用B×C,交互作用A×C。研究成果对季冻区公路路基冻胀和融沉的防治,以及公路的服役性能和维护具有参考价值。     

圆柱及其组合体水动力与涡激振动计算

本文对圆柱及其组合体在海洋中运动所受定常阻力、振动附加阻力、波激力和涡激力等给出了经验公式,特别对于组合体涡激共振情况,给出了振幅估算方法。根据文中公式和计算方法,对一水下装置进行了自由振动、涡激振动和各种流体作用力与结构应力的计算,发现该装置可能在1．5m／s的低速发生强烈的涡激振动,导致装置疲劳损坏或不能正常使用,而高速下流体阻力和波浪力则是结构破坏的主要原因。     

Three-dimensional numerical simulation of wave interaction with perforated quasi-ellipse caisson

The finite difference method and the volume of fluid (VOF) method were used to develop a three-dimensional numerical model to study wave interaction with a perforated caisson.The partial cell method was adopted to solve this type of problem for the first time. The validity of the present model, with and without the presence of caisson structures, was examined by comparing the model results with experimental data. Then, the numerical model was used to investigate the effects of various wave and structure parameters on the wave force and wave runup of the perforated quasi-ellipse caisson. Compared with the solid quasi-ellipse caisson, the wave force on the perforated quasi-ellipse caisson is significantly reduced with increasing porosity of the perforated quasi-ellipse caisson. Furthermore, the perforated quasi-ellipse caisson can also reduce the wave runup, and it tends to decrease with the increase of the porosity of the perforated quasi-ellipse caisson and the relative wave height.     

采用新的结构—尾流反作用力耦合模型分析圆柱结构涡激共振

该文建立了一个新的结构-与尾流振子流固耦合模型.采用具有非线性阻尼的振子来模化、van der pol方程来描述流场近尾迹动力学.以结构与流体的受力互为反作用力的关系,建立了新的流固耦合模型.使用该文的模型对二维结构涡激振动问题进行研究,能很好地预计结构涡激共振的特性.计算结果表明,结构共振的最大振幅随着结构的数和质量阻尼参数的增大而减小,与实验结果规律一致、数值吻合.根据该文的模型计算结果给出了预测共振振幅值的拟合公式,并给出了共振情况下升力、相位等的变化规律.     

混流式水轮机卡门涡致振机理探讨与分析

水轮机出现卡门涡后易引起振动等问题。许多安装混流式水轮机的水电站发生卡门涡频率的强烈振动，严重时甚至造成转轮叶片裂纹破坏，学界多认为这是由卡门涡共振引起。本研究通过比较卡门涡频率和固有频率的巨大差异、大朝山电站转轮叶片减薄修型后强振工况向大负荷转移等事实，提出新观点：大多数卡门涡强振及其破坏并非由共振引起。本研究进行了模型水轮机卡门涡观测试验，比较了流量、空化系数对可见卡门涡的影响，发现可见卡门涡多发生于大流量工况或低空化系数导致的涡心压力较低时，指出卡门涡由其涡心空化造成。通过电站消除卡门涡危害的措施等进一步说明：卡门涡共振存在于小流量工况，但共振能量低，没有显著破坏性;大流量工况的卡门涡强振并非共振，而源于卡门涡空化空腔溃灭产生的巨大冲击力。     

Numerical analysis of shell-side flow-induced vibration of elastic tube bundle in heat exchanger

The responses of the flow-induced vibration of an elastic tube bundle subjected to the shell-side cross flow are investigated in this paper. The weak coupling method and the fluid solid interface are used to solve the fluid-structure interaction problem with consideration of the geometry and physical natures. The effects of the shell-side fluid flow velocity and the structural parameters on the flow-induced vibration are discussed. Numerical results demonstrate that the vibration frequency and amplitude at the monitor points increase with the increase of the shell-side water inlet velocity in all directions. The wall thickness and the external diameter of the elastic tube bundle have significant effects on the responses of the flow-induced vibration. The structural parameters affect the vibration frequency and amplitude, and the vibration equilibrium position in the water flow direction. The vibration frequency decreases with the increase of the tube external diameter. In addition, the vibration in the water flow direction has a lower equilibrium position when the elastic tube bundle has a larger wall thickness or smaller external diameter.     

沉井下沉过程中底部垂线流速分布试验研究

本研究借助河工模型试验手段,通过对沉井在不同的入水深度时沉井底郝垂线流速分布情况的观潮,探讨了沉井下沉过程的局部冲刷发展的原因,本研究对制定沉井施工工序和掌握恰当时机进行沉井具有指导意义.     

导墙结构的流激振动研究

以三峡水利枢纽溢流坝段与厂房坝段之间的导墙流激振动问题为背景，总结了导墙结构的脉动压力的幅频特征，计算分析了其流激振动响应，并与水弹性模型试验成果进行比较，探讨了三峡导墙流激振动的主振源，最后对导墙结构特征与流激振动安全性的关系进行了讨论，结果对类似工程有参考价值.     

单向流作用下近壁面圆柱的流向振动

在单向流水槽中对近壁面圆柱体的流向振动进行了实验模拟。分析了圆柱流向振动位移时程曲线,探讨了圆柱振动频率随水流速度的变化特征。研究了圆柱振动幅值和频率的变化特性,结合圆柱尾迹涡的变化规律,分析了流向振动的起因。实验结果表明:随着流速的增加,圆柱流向振动经历了发生、发展和消失的变化过程,振动频率呈现出缓慢增长的趋势;在流向振动触发初期和后期衰退时,流向振动频率存在多值现象,频谱中呈现多个谱峰;圆柱流向振动所对应的约减速度范围明显小于横向涡激振动所对应的范围。     

施工期台风浪作用下沉箱碰撞破坏分析

以“莎莉嘉”台风引起施工期沉箱碰撞破坏为背景,研究台风浪作用下施工期沉箱碰撞破坏模式及机理。提出基于台风浪作用下沉箱碰撞反应分析两步走的数值模拟方法,该方法利用高精度流体模拟软件Flow-3D的造波技术模拟台风引起的波浪传播过程,并与沉箱结构作用获取沉箱波浪力时程曲线;建立沉箱精细化有限元模型,将上述波浪力时程曲线施加于沉箱结构,利用LS-DYNA显式求解器分析沉箱结构的碰撞反应。应用该方法对“莎莉嘉”台风引起施工期沉箱碰撞破坏进行分析,结果表明:数值模拟的沉箱结构在不同波浪方向作用下发生不同角度的碰撞会导致不同的沉箱碰撞破坏模式,波浪作用方向与沉箱前后壁夹角为60°时,沉箱碰撞破坏模式与“莎莉嘉”台风作用期间的现场情况吻合较好。