进水口随机出现的漩涡试验研究

进水口随机出现的漩涡转变为贯通性吸气漩涡时将对工程结构产生危害,但目前对这种随机出现的漩涡的研究很少.本文通过水槽试验,考虑来流边界的时均流速分布、紊动强度、水面波动强度以及进水口周边脉动压力等,对进水口随机出现的吸气漩涡的特征和影响因素进行研究.试验发现,进水口附近水面随机出现的吸气漩涡数量的历时过程具有和紊流相似的"拟序结构"特性.来流边界的水流紊动特性、水面波动以及进水口周边边界的壁压脉动等同步观测分析表明,来流边界的水流紊动显现的水面微波是进水口附近随机出现的漩涡的诱因.     

三峡地下电站进水口漩涡特性试验研究

泥沙模型试验表明三峡地下电站进水口出现立轴漩涡,影响机组安全平稳运行.为此,依托三峡水利枢纽1:100水工整体和地下电站1:70水工半整体模型,针对枢纽运行期不同淤积边界条件,开展了地下电站进水口前漩涡特性试验研究.成果显示,地下电站引水条件复杂,形成正向和侧向混合进流.但各机组进口前均未出现危害机组安全稳定运行的吸气漩涡,仅在其左、右侧1#和6#机进口偶尔出现浅层不吸气漩涡.从枢纽调度运行安全的角度,目前连通道可暂不封堵,需加强观测及相关研究,必要时实施封堵.     

进水口前立轴漩涡区水流流速特性

本文介绍用热膜流速仪对洩水孔进水口前立轴漩涡区的时均、瞬时、脉动流速的量测成果,提出该漩涡区的切向、径向、轴向时均流速分布规律与相应曲线;通过数据处理与分析,归纳出在不同的进水口相对淹没深度H/D和相对水深h/H的情况下,半径为Υ的涡面上三向瞬时流速的概率密度统计值、功率谱、自相关、互相关;最后分析了脉动流速的紊动强度、优势频率及相关特性。     

进水口自由表面漩涡特性研究

本文通过室内水槽试验,形成一个自由表面立轴漩涡,并采用对流场无干扰的二维粒子图像测速技术(PIV)对自由表面漩涡的流速场进行了测量,获得了立轴漩涡的切向速度分布、环量分布及水面线数据。另外在试验数据的基础上,通过理论分析建立了描述漩涡水力特性的数学模型,包括切向速度以及漩涡水面线的分布方程。经过与前人的数学模型对比显示,本文提出的模型与试验结果拟合更好,切向速度最大值为in m0.716Γ2πr与试验数据相符,另外公式的变化趋势与实测数据相同且光滑连续。本文的研究结果可以为解决实际工程中的漩涡问题,以及更深入的研究提供数据和理论依据。     

糯扎渡水电站多层进水口下泄水温试验研究

糯扎渡水库为温度成层型水库,为减免下泄低温水对下游河流环境的负面影响,电站进水口拟采用多层进水口叠梁门方案.依据糯扎渡水库水温资料,试验模拟水库水温分布,在进水口按叠梁门方案运行条件下,量测下泄水温,分析下泄水温的变化规律.通过与传统的单层(底层)进水口下泄水温的对比,论证多层进水口控制下泄低温水的效果.研究成果对水电站多层进水口的设计具有重要的指导意义.     

水电站进水口分层取水水力特性模型试验研究北大核心CSCD

在高坝水电站工程建设快速发展的同时,电站下泄的低温水体对下游河道生态系统所造成的破坏性影响已不容忽视;在电站进水口前放置一定高度的叠梁门,使电站从水库表层取水发电,从而减轻对下游河道生态系统的"冷害"侵蚀,是目前缓解高坝水电工程建设与保护水生态环境之间矛盾的一种措施;而分层取水叠梁门的设置,将改变电站进水口的水流条件,使其相关水力特性发生变化。本文结合某大型水电站进水口分层取水水工模型试验,对各库水位条件下的叠梁门放置高度、进口漩涡特性、叠梁门上的动水压力特性、叠梁门对电站进水口段的局部水头损失及压力分布特性影响等进行了研究;另外,针对叠梁门这种薄而高的轻型结构,还进行了机组甩负荷对其产生的水击附加压力特性研究;得出了一些规律性的认识,可供采用类似分层取水设施的进水口工程参考。     

海水淡化高转速泵作透平的压力脉动分析北大核心CSCD

离心泵反转作透平是海水淡化能量回收一体机的核心动力部件之一,运行时的压力脉动是机组产生振动和噪声的主要因素之一。本文以高转速离心泵反转作透平为研究对象,采用SAS-SST-CC湍流模型,对其进行整机流道三维非定常流动数值计算,通过流场分析及压力脉动频谱分析,探讨该透平在运行时的非定常流动特性。非定常数值计算结果显示,蜗壳内多测点的压力脉动主频均为叶片通过频率,说明蜗壳内压力脉动主要由转轮和蜗壳隔舌间的动静干涉引起;旋转转轮域内8个叶片间流道中各布置了6个测点,各相似位置测点间的压力脉动峰峰值最大相差10.3%,说明对称的旋转转轮内的流动分布严重不均,这些旋转测点的脉动频率主要为叶频8倍频附近的主频或次主频,说明转轮与蜗壳间的动静干涉、叶片流道间的漩涡是引起转轮内压力脉动的主要因素,且局部漩涡引起的压力脉动强于转轮动静干涉造成的。结果表明,转轮内压力脉动比蜗壳内明显剧烈,旋转转轮内的压力脉动是机组振动主要水力原因。     

箱型双向流道轴流泵装置内部流动的数值模拟和试验研究

箱型双向流道泵装置结构简单,实用性好,然而传统的箱型双向流道泵装置存在泵装置效率较低、进水流道内易产生水下漩涡的问题,导致机组振动,危害运行安全。针对此类问题提出新型曲线扩散出水结构和进水导流墩设计方案,用于箱型双向流道泵站的更新改造。通过箱型双向流道泵装置内流场的数值模拟计算,分析了流动规律,获得了泵装置外特性曲线。同时在标准模型水泵试验台上进行了模型的性能试验,并与计算的性能曲线进行了比较,二者在高效区较为接近,说明计算可信。新的设计方案提高了泵装置效率,消除了水下漩涡,可以有效地保证泵机组运行的经济性和安全性。     

三峡电站机组进水口快速工作门

作为水轮发电机组和压力钢管的重要保护设备,机组进水口快速工作门起着至关重要的作 用。三峡电站单机容量巨大,进水口快速工作门在事故情况下的正确动作将直接保障三峡机组的 安全。三峡电站在总结国内外经验的基础上设计并应用了可靠有效的快速闸门。文中主要介绍了 三峡电站进水口快速工作门的结构配置、控制系统、控制方式、日常运行操作及故障情况下的应急 处理方法。经过运行实践检验,三峡进水口快速工作门动作稳定可靠。     

直流输电对称双极线路传输特性分析

从自控角度出发,就如何利用电压回路方程、电流节点方程、矢量波动方程、坐标变换(解耦处理)对直流双极线路传输特性进行分析作了介绍,可供直接输电双极线路运行与控制分析以及教学时参考。     

一机三孔式进水口闸门控制系统典型故障分析及应对措施

介绍了桐子林水电站进水口闸门的基本特点,针对桐子林水电站一机三孔式进水口闸门控制系统在日常运行维护中出现的问题提出应对措施,希望对今后同类型水电站进水口闸门的设计、改造和运行维护提供一定的参考。     

永磁同步电机驱动系统效率优化控制参数变化影响研究

分析了电机参数变化对永磁同步电机(PMSM)运行时效率优化的影响,即对保证电机损耗最小的d/q轴电流(后称为优化电流)的影响。首先分析PMSM运行时的各种损耗,进而建立其总损耗模型,并将电机的效率优化建模为基于约束(转矩约束、电流约束和电压约束)的优化问题;接着用优化理论中的Karush-Kuhn-Tucker条件导出优化电流所满足的方程;最后改变电机的参数,分析该参数的变化对优化电流的影响。通过分析得出,并不是所有参数对优化电流都存在影响。仿真基于效率优化控制的内置式永磁同步电机(IPMSM)驱动系统,试验结果显示了该分析结果的正确性。     

锦屏一级水电站分层取水叠梁门进水口水力特性研究

本文结合锦屏一级水电站叠梁门分层取水进水口的布置,通过水工模型试验,对电站进水口的水力特性进行了系统研究.研究结果表明,通过控制门顶水头可避免进口水流产生旋涡等不良流态;进口叠梁门及闸墩段压力呈线性分布,压力脉动较小;进水口叠梁门顶上方底部流速较大,门后竖向流道内流速分布不均匀;进水口设置叠梁门后水头损失明显变大,且水头损失随叠梁门高度成比例增大.研究成果为工程分层取水进水口的设计提供了参考依据和指导.     

水电站进水口及压力管道的水力试验研究

本文针对我国某大型水电站进水口的模型,对水电站的斜坡进水口的流速分布及压力管道的压力分布进行了试验研究和分析。结果表明,对于斜坡进水口,进水口断面的佛汝德数和几何边界条件是影响断面无量纲流速剖面的两个主要因素;压力钢管的阻力系数随着库水位的变化而改变。所得结论对工程实际和进一步的研究都具有一定的参考价值。     

大型水电站分层取水进水口水力特性的研究

分层取水进水口近几年来兴起的一种新型的进水口形式,它兼有发电引水和生态保护的功能.为全面研究这种进水口的水力特性,本文采用可行性k-ε(Realizable k-ε)紊流模型对分层取水进水口进行了三维紊流数值模拟.获得了进水口三维流场的特征及水力特性,并与按重力相似准则设计的1:40的模型试验进行了对比分析,数值计算结果与模型试验结果基本吻合,这表明数值模拟结果得到了物理模型试验的验证,本文的研究方法是正确有效的,且研究结果可供相关工程参考.     

交直流同时供电的发电机不对称突然短路分析

通过适当处理交直流同时供电(双绕组)发电机两套绕组之间的耦合,建立了其α-β-o系统的数学模型(磁链方程和电压方程),并进行了合理简化;在此基础上,用归纳法得出了不对称短路统一的端点条件;然后根据谐波平衡原理,用解析法分析了其突然不对称短路运行;得出了统一的时间常数和短路电流表达式以及估算最大冲击电流的计算公式;并通过试验进行了验证.本文的结果适用于双绕组电机和其它多相电机的所有突然两相一两相不对称短路,并对其它的不对称短路的分析具有指导意义.     

四川维尼纶厂9号锅炉结焦问题的分析与处理

由于煤质的变化，四川维尼纶厂9号锅炉结焦严重，针对该问题，通过冷、热态试验，分析了造成结焦的原因，并提出具体的解决措施：(1)改变调整燃烧器结构和切圆；(2)将一次风喷口前移。通过改后的运行调整和试验优化，9号锅炉结焦问题得到解决。     

泄洪洞模型进口立轴漩涡试验研究

泄洪洞的泄洪安全一直是水利工作者的重要研究课题,其中关于立轴漩涡的研究也是一个重点.本文在大型水电站整体模型上,对泄洪洞进口立轴漩涡的进行了试验观测.本文试验中,在不同的泄洪洞进口淹没水深的情况下,对立轴漩涡的产生发展过程进行了细致观测,研究了立轴漩涡形态在不同阶段的变化过程.同时,为了研究立轴漩涡强度的变化,本文利用PTV流场实时测最系统对泄洪洞进口处的漩涡表面流场进行了试验观测,对漩涡的大小及强度变化进行了深入研究.试验结果显示,淹没水深超过临界值以后,立轴漩涡的强度随淹没水深表现出逐渐增大的规律.     

突扩跌坎型底流消能工突扩后立轴漩涡水力特性研究

通过水力学试验方法,对突扩跌坎型底流消能工突扩后立轴漩涡的水力特性进行了初步研究.详细分析了立轴漩涡的形式以及其运动区域的变化,并对漩涡区邻边墙和底板处的流速特性和压力特性进行了初步分析.     

大型水电站通仓型进水口水力特性研究

为研究通仓型进水口水力特性,探讨水电站最佳运行方案,结合某实际工程,建立了全三维水动力数学模型,并同步开展了大比尺物理模型实验,计算结果与实验结果进行了相互验证。对不同运行工况下通仓型进水口流速及水头损失等开展研究,结果表明:叠梁门顶流速分布受机组运行影响显著;与常规分层取水进水口相比,最大过栅流速降幅可达60%以上;分层取水进水口采用通仓型布置,其水头损失最大降幅达到50%左右。从水力特性出发,采用通仓型进水结构是降低进水口过栅流速,减小水头损失的有效办法,同时建议采用对称原则确定运行方案。