多能互补发电系统中杨家湾水电站水轮机压力脉动特性的数值研究

在多能互补联合发电系统中,水电作为调节系统,为了平衡系统中出力的波动,需要频繁地改变运行工况.而在偏工况下运行时,水轮机就会出现压力脉动、水力振动等稳定性问题.本文针对多能互补联合发电系统中的杨家湾水电站混流式水轮机,开展了压力脉动特性数值研究,对杨家湾水电站额定水头下不同导叶开度工况进行非定常数值计算,设置了一系列各过流部件监测点,通过快速傅里叶变换(FFT)对水轮机内部压力脉动进行频谱分析,找出了各过流部件产生压力脉动的原因,研究了不同工况下水轮机压力脉动特性.     

贯流式水轮机压力脉动特性及尾水管流态分析

本文以福建高唐水电站灯泡贯流式水轮机真机为研究对象,对贯流式水轮机满负荷工况、额定工况和低负荷工况进行了三维非定常数值模拟,各工况导、桨叶均为各自对应的最优协联角度,来分别研究三种工况压力脉动特性和尾水管的流动情况.结果表明,灯泡贯流式水轮机在导叶进口、转轮进口和尾水管进口压力脉动主要是受叶片通过频率影响,即由转轮旋转所引起的,而在尾水管出口主要受低频压力脉动的影响.同时,满负荷工况时,脉动幅值最小,尾水管流线相对分布均匀,形成的涡量最少,额定工况至低负荷工况,幅值越来越大,尾水管流线也越来越紊乱,漩涡数量明显增加.     

盘球结构附体涡激振动抑制研究

为研究盘球结构附体立管涡激振动抑制效果,对盘球结构附体立管进行了数值模拟研究.考虑不同雷诺数的影响,采用SolidWorks建立盘球附体结构的三维立管模型,选用标准k-ω模型和剪切流修正,利用Fluent进行裸管和盘球结构附体立管模型的数值模拟.3种不同工况下的数值模拟结果表明,盘球结构附体可扰乱立管附近流场,破坏漩涡的形成,有效抑制立管结构涡激振动.     

中深层地埋管换热器管径比对换热性能的影响研究

中深层地埋管换热器作为中深层地源热泵系统中最重要的组成部分,换热性能的高低与否将直接影响系统的运行效率和投资回报。该文建立中深层地埋管换热器内、外非稳态传热模型,描述井孔内外的传热过程,并以天津市某工程为依托,结合现场实测数据,验证所建模型的正确性。基于验证后的数学模型,采用数值模拟的方法研究不同内外管径比对套管式中深层地埋管换热器换热性能的影响。结果表明,随着进、出水管管径比的增大,换热器的进、出口温差和换热功率也明显增大。需综合考虑,选择合适的管径比使中深层地埋管换热器性能达到最佳。     

盐雾环境下瓷及复合绝缘子积污特性模拟研究

盐雾环境下的污秽物具有较高的可溶盐含量,可造成绝缘子绝缘性能下降,进而危及电力系统的安全运行.以XWP2-160型瓷双伞绝缘子和FXBW-110/120-2型复合绝缘子为研究对象,基于场致荷电机理,利用多物理场耦合软件COMSOL对其积污特性进行数值模拟,探索了盐密ESDD的计算方法,并验证了其合理性.利用该方法研究了盐雾环境下风速、雾滴粒径、电压类型对瓷及复合绝缘子积污特性的影响,分析了污秽沿绝缘子伞裙的分布规律.结果表明:复合绝缘子的积污量大于同条件下瓷双伞绝缘子积污量,盐雾环境频发地区可优先考虑瓷双伞绝缘子;直流电压下,瓷及复合绝缘子的积污量增长趋势均与风速、粒径呈正相关;复合绝缘子积污量沿伞裙近似呈U型分布,瓷双伞绝缘子积污量沿伞裙近似呈M型分布,且风速越大分布趋势越明显.     

基于水质模拟的水质在线监测站点布设研究

随着水质监测连续化的需求增加,河流水质在线监测站布设成为不可忽视的问题。本文采用水文模拟模型HSPF对台湾淡水河流域进行水量水质联合模拟。水文模拟以9个测站比对,纳什效率系数多数大于0.7;相关系数r皆大于0.7。水质模拟以27个测站比对,生化需氧量、氨氮、悬浮固体、溶氧的修正平均百分误差多数小于25%。基于水质变化率和水质超标率提出水质敏感河段概念,并以此确定为补充布设水质在线监测站点的优先河段。研究指出,淡水河流域水质在线监测站目前仍缺乏且位置不尽合理,应优先补充三峡河的三峡大桥、景美溪的宝桥、基隆河的江北桥水质在线监测站。     

玻璃纤维窑炉玻璃液流场数学模拟研究

玻璃纤维窑炉作为玻璃纤维生产最重要的热工设备之一,被称为玻璃纤维生产的心脏.为了实现玻璃液熔制的高效节能和玻璃液高质量的输出,需掌握窑炉中高温玻璃液的运动轨迹,对生产过程实现实时控制.通过对窑炉内玻璃液的流动状态进行模拟,可以在提高产品质量、节约能源、降低废物排放、提高单位产出率等方面得到优化.以年产8万t玻璃纤维窑炉玻璃液为研究对象,通过使用ANSYS软件对窑炉生产状态进行数值模拟,分析了模型中温度场分布、速度场分布和电功率场分布情况,同时计算了不同电助熔参数设置对窑炉内玻璃液温度场分布以及速度场分布的影响,结合生产实际提出了窑炉内部实际的玻璃液流动场优化情况.     

风轮模拟试验平台的仿真与研究

分析风力机的特性,在上位机上搭建风力机的模型,通过上位机对变频器输入指令以实现对异步电机的控制,通过光电编码器和USB数据采集卡实现转速采集.设计一套基于LabVIEW的风轮模拟试验平台,为试验室的无风环境提供可控风速.提出一种转速控制方案并实现仿真,便于进行风力发电技术的研究.     

一种恒压恒流开关电源设计

分析了开关电源容性负载对电源电路可靠性和环路稳定性的影响,对现有模拟控制方案和数字控制方案进行了对比,提出了基于数字双环控制的恒压恒流控制方式.基于以上分析,较全面评估了恒压恒流控制在超大容性负载电源中的应用.最后,设计了具有恒压恒流控制的模块和常规控制方案电源模块.仿真和试验电路测试结果表明,具有恒压恒流控制的电源模块具有可靠性高、浪涌电流小的优点.