轴流式水轮机轴向力的试验研究

介绍了模型试验中轴向力的测定、轴流式机组轴向力的一般变化规律、下游水位和机组顶盖补气对轴向力的影响等。提出了导叶全关时机组的负轴向力与下游水位的关系可按费洛德数相等进行原模型换算；机组甩负荷时，顶盖补气能有效地减小抬机力和转速升高；以及在数值计算中应以模型实测轴向力特性为基础建立数学模型计算水轮机动态过程中轴向力的变化规律才能有足够的精度，否则将造成较大的误差而无实用价值。     

白莲河水电厂2号机组振动在线监测系统

在线监测系统是水电机组安全运行的保证，该系统能监视机组的运行情况，对尾水管压力脉动值、顶盖、机架跳动及主轴摆度值进行适时测量．为推广该成果的应用，论述了白莲河水电厂振动在线监测系统的设计方法和系统具备的功能．     

原型混流式水轮机尾水管压力脉动及补气试验分析

本文叙述原型混流式水轮机尾水管内水流压力脉动及采用强迫补气方式的试验方法,并根据试验结果,对尾水管内水流压力脉动幅值与导叶开度(或出力)、补气量的关系进行初步分析,对确定最优补气量进行初步探讨。     

水电站导水机构安装方法分析——糯扎渡水电站导水机构安装为例

根据糯扎渡水电站水轮机导水机构的结构形式、设计特点,以及该系统在安装过程中出现的问题及处理措施,简述对导水机构安装工序、质量控制要求及技术控制措施,并对关键工序的技术要点做了详细论述,为后续机组的设计加工以及施工提供借鉴。糯扎渡水电站导水机构主要由下止漏环、底环、导叶、顶盖、控制环、筒阀及相关附件组成。下止漏环在工地进行定位、加工;顶盖分为4瓣,工地进行组装;筒阀分为2瓣工地组圆后与顶盖一起调整并吊入水机室导水机构预装工作完成。     

李家峡双排机水电站厂内经济运行研究

以天津大学建筑工程学院确定的李家峡水电站机组的不利工况区为依据，以近几年来该水电站的实际运行经验为参考，在综合考虑机组初始运行状态、机组振动特性、机组出力、下泄流量、水库蓄水量和电网负荷平衡等因素的基础上对李家峡水电站的厂内经济运行进行了研究．兼顾机组的运行效率和状态，建立了数学模型，并用改进自适应遗传算法对其进行了求解．运用上述方法，分别以3条特征日负荷曲线为依据对李家峡水电站的厂内运行进行了优化，并得到其负荷分配方案．优化结果使电站的效率和机组的运行状态都得到了显著改善，同时结果可作为李家峡水电站运行人员的操作依据．     

水轮机甩负荷过渡过程最佳控制的研究

水轮机甩负荷过渡过程是水轮发电机组在运行中较常见的一种过渡过程。在此过程中一些参数值,如最大转速升高β,最大压力升高§,压力脉动,轴向力等对机组的安全运行有重要意义。某些电站和机组在甩负荷过渡过程中遭到破坏。因此对甩负荷过渡过程的控制是     

基负荷机组比例对孤网运行的影响分析

针对基负荷机组在电网中比例日趋增加,系统孤网运行能力逐渐降低的问题,建立了包含燃煤电厂、水电厂、燃气蒸汽联合循环电厂以及带基负荷机组电厂的复杂电力系统仿真模型,增加燃煤机组OPC控制环节,建立并改进燃气蒸汽联合循环以及水电机组模型．研究结果表明,基负荷机组比例越高,电力系统能够承受的负荷扰动越小,当对控制动态过程中频率最大偏差进行一定限制时,系统可承受最大偏差与基负荷机组比例基本呈线性关系．     

水电站机组的类转频强水压脉动

国内外很多水电站的机组测试中都发现低负荷区存在接近转频的强压力脉动带,机组在该区域运行时往往脉动强度严重超标.该文依据多个工程的原型观测数据,对这种类转频强水压脉动现象进行深入探讨.分析此类现象所具有的特征及其相关影响因素,并应用计算流体动力学模拟,发现在强水压脉动发生时尾水管内的水体存在回流,其脉动的传播及发展与引水系统自身长度密切相关,建议在今后的电站设计与运行中加以考虑,使机组产生的振源频率尽可能避开引水系统内水体的自振频率.     

水泵水轮机内部压力脉动特性研究

为了研究水泵水轮机内部不同部位处的压力脉动特性,采用计算流体动力学软件对设计工况点下水泵水轮机三维全流道内部流动进行了非定常数值计算,同时监测了蜗壳隔舌附近、顶盖处、转轮与活动导叶之间以及尾水管锥管处的压力脉动。通过分析计算所得的压力脉动结果表明:机组顶盖区域压力脉动相对较为明显,水轮机工况下的脉动频率以2倍叶倍频为主,水泵工况时脉动频率以1倍的叶倍频为主;对于转轮与导叶间的无叶区域,水泵工况和水轮机工况脉动频率均为1倍叶倍频,且该处的监测点的压力脉动频率主要由于转轮与活动导叶之间的动静干涉产生;在转轮内水轮机工况时的压力脉动频率呈现多样性,水泵工况时则都以转频的倍数为主;尾水管直锥段的主频率在最优工况下等于1倍叶倍频,振动幅值较小。     

基于原型观测的水电站厂房结构振动分析

由于规范中用以计算动位移的动荷载与实际情况有一定出入，为了找出最主要的垂向动荷载，并提出计算厂房结构垂向动位移的方法，根据原型观测资料结合信号分析技术分析了水电站正常运行时尾水脉动、水轮机顶盖压力脉动、项盖垂向振动、推力轴承垂向振动、下机架基础垂向振动和机墩顶部垂向振动之间的位移与频率关系，并详细阐述了水电站厂房结构内的动荷载情况，指出各种动荷载可能产生的作用及影响，对某些荷载的量级做了初步估算，进而找出最主要的垂向动荷载——轴向水推力的脉动．结果表明，顶盖压力脉动与尾水脉动是轴向水推力脉动的主要原因，规范规定的垂向动荷载偏大．最后，基于实测资料对厂房结构进行三维有FIt元反馈分析，提出了一种计算厂房结构垂向动位移的方法。     

水力脉冲振动注水泥装置的设计与试验

研制了新型水力脉冲振动注水泥装置,该装置安装在套管底部,在注水泥过程中产生水力冲击作用于套管、水泥浆和钻井液,通过消除气泡、清除泥饼、提高顶替效率和水泥石强度来提高水泥胶结质量.试验测量了水力脉冲装置的脉冲特性.结果表明,当喷嘴压降产生的上推力超过弹簧预紧力时,脉冲装置可以形成幅度为0.5～1.5 MPa、频率为22～25 Hz的压力脉冲,压力脉冲波形规则.调整喷嘴直径,可以控制压降;调整弹簧预紧力,可以控制脉冲压力幅度.该水力脉冲振动注水泥装置活动部件少,安全可靠,便于现场应用.     

可变速抽水蓄能发电技术的应用与进展

 可变速抽水蓄能可成为电网负荷频率控制、平衡可再生能源发电出力波动的有效手段。论文在介绍可变速抽水蓄能整体结构的基础上,重点介绍了交交方式和交直交方式变频励磁单元的拓扑和构成。说明了交交方式具有器件少、可靠性高、易于大容量化等优点,但存在频率只能整数倍减小、无法实现大范围连续调节、响应速度较慢等缺点。而交直交方式具有频率可大范围连续调节、响应速度较快等特点,其性价比呈快速上升趋势。分析了机组在发电方式和电动方式时运行的变速原理和调节过程。通过发电出力与转速的关系曲线说明通过转速控制实现最佳出力的过程。通过泵类负荷输入功率与转速的关系,描述了电动方式下调节转速对电网功率调节的作用。综合考虑能量平衡、波动负荷与可再生能源发电出力跟踪控制及电压稳定控制的需求,形成参考功率。在此基础上,采用d-q解耦方法实现可变速机组有功与无功功率的控制。最后,通过电网功率调节、电压波动控制及风电功率波动抑制示例,阐述了可变速机组对电网运行的控制作用。     

汽轮发电机组超速保护对机组热力系统的影响

利用仿真软件对某发电机组的超速保护系统进行建模,模拟机组甩负荷和转子超速后功率负荷不平衡保护和超速保护的动作特性,分析超速保护动作对机组热力系统的影响.结果表明:当机组功率负荷不平衡保护和转子超速保护动作时,快关高调阀和中调阀,会导致阀前主蒸汽压力迅速升高,升至额定压力的1.1415倍,对机组阀门产生一定的冲击力,甚至导致安全阀超压,影响锅炉燃烧.功率负荷不平衡保护存在的唯一优点在于机组超速时能早于超速保护动作,但两种情况对控制超速的效果相差不大,相比较而言,误动作带来的危害更大.      

首台超临界再热型双抽背压机组甩100%负荷试验分析

汽轮发电机组甩负荷试验目的为测取甩负荷后最高飞升转速变化曲线,通过对调节系统的动态特性分析考核汽机数字电液调节系统(digital electro-hydraulic control system, DEH)在甩负荷时的控制性能,通过对中国首台套超临界双抽背压式汽轮机组甩100%负荷试验结果进行分析,提出了在甩100%负荷过程中关键的控制点,尤其是甩负荷过程中的旁路控制、燃料控制、主蒸汽压力控制、给水控制、转速控制等方面进行充分分析研究,并进行了100%甩负荷试验,最终实现了在甩全负荷工况下的供热,各参数均良好,对热网产生的波动很小,有效提高了事故工况下的保障供热能力。本机组甩负荷后,转速飞升最大值3 113 r/min,动态超调量3.77%,实现了超临界再热型双抽背压机组100%甩负荷试验一次成功,也为超临界双抽背压机组供热稳定性提高了良好的技术支撑。     

膨胀性土层盾构隧道衬砌管环计算模型

针对膨胀性岩土地层围压改变对盾构隧道衬砌管环内力和位移的影响,分析不同膨胀地层分布下隧道膨胀接触压力分布特征,建立考虑膨胀荷载的盾构隧道荷载-结构力学模型,运用力法推导不同膨胀荷载模式作用下衬砌管环内力解析解,并结合工程实例进行计算分析。研究结果表明,膨胀荷载对衬砌管环内力影响显著,不同膨胀荷载分布模式作用下衬砌管环内力分布规律存在较大差异,建议在工程设计中应予以重视。研究成果可为膨胀性岩土地层盾构隧道设计与计算分析提供参考。     

土压力盒测粗粒土K0的影响因素分析

研究土压力盒测粗粒土静止土压力系数K0的试验中,大型压缩试验每级荷载合适的加载时间,以及充填料对试验的影响。对长河坝覆盖层料进行小型压缩试验,分析沉降与时间的关系;并确定压缩试验中,每级压力下沉降稳定需要的时间。结果表明:当压力较小时,沉降稳定较快;当压力较大时,沉降稳定较慢。试样密度较大时,沉降稳定时间较短;试验密度较小时,沉降稳定时间较长。在土压力盒受力面分别采用砂包覆盖、细料覆盖两种方式的情况下,对埋置土压力盒的长河坝覆盖层料进行大型单向压缩试验,研究充填料对土压力盒测量的影响。结果表明:充填料的选择对计算静止侧压力系数有较大影响,当选择2~5 mm砾石作为充填料时,能测得较为接近实际的静止侧压力系数。     

不同密封材料在高压动密封中的研究

落锤式准动标定装置是一种能力产生类似于半正统压力脉冲的压力发生器,可模拟枪炮膛内压力,进行电测压力传感器和塑性测压器的高压准动态校准,该装置的技术关键是压力发生器的密封性能,该文对国内正在研制的新型落锤动樯装置的密封部分进行了分析,选择了铅和测压油（一种混合油）作间隙密封的密封介质,并在２００～７００ＭＰａ的高压下进行了实验,结果表明,铅的耐高压和密封性能较好,采用铅环填料密封优于测压测垫片式密封     

无功调差及自动检测实验装置电路设计

从发电机和高压输电线供给的无功功率,一般满足不了负荷的需要,为了改变发电机外特性曲线,使并列运行的各台机组之间合理分配无功负荷并维持系统某一点电压恒定,在负荷变化时,需设置无功调差电路,补偿电力网电压损耗.分析了无功调差电路原理及自动检测比较回路的实现方法.     

应用有限元分析法分析热采井套管柱应力

以套管-水泥环-地层为研究对象,在理想状况下,受均匀内压、均匀地应力、温度载荷等共同作用时的承载特性进行分析。采用PLANE183平面应变单元,对套管-水泥环-地层进行单元离散,建立套管柱有限元力学模型。推导并建立了位移函数、形函数的计算方程。通过算例说明模型和计算方法的可行性。     

密封弧面半径对C形组合密封圈密封性能的影响

为研究密封副处弧面半径大小对密封圈密封性能的影响,通过ANSYS有限元软件数值仿真方法研究了氢化丁腈橡胶和三元乙丙橡胶两种材料组成的C形组合密封圈.介绍了两种材料的非线性以及ANSYS中描述这类材料特性的Mooney-Rivlin模型,然后简述了有限元模型的建立、接触对以及载荷的设置.根据仿真得出的云图和数据,分别从Von Mises应力、剪切应力和接触压力三个方面来考察密封副处的弧面半径对C形组合密封圈密封性能的影响及密封圈能否满足工作要求.结果表明:在不同弧面半径的参数下,密封圈都可以达到密封效果;在弧面半径较大时,由于Von Mises应力以及剪切应力都较大,增加了密封失效可能性;在弧面半径较小时,密封副处接触压力比较大,增大了密封圈的磨损率,减短其使用寿命.得出当密封弧面半径选择13 mm时,最大Von Mises应力和剪切应力比较小,密封副处的接触压力适中,此值较为合理.