贯流泵站液压快速闸门断流停泵过渡过程分析

基于刚性水锤理论,分析了贯流泵站泵装置水力特性、泵机组动力学特性,并运用最小二乘曲面拟合方法仿真模拟了水泵全特性曲线;建立了贯流泵站液压快速闸门断流停泵过渡过程计算的有限差分非线形方程组,并采用牛顿莱福森(Newton-Raphson)迭代法对方程组进行求解.利用该数学模型数值模拟了南水北调淮安第三抽水站贯流泵机组停泵过渡过程,结果表明,该数学模型能较好地模拟贯流泵站停泵过渡过程.     

大型立式轴流泵站停泵过渡过程研究

根据转动机械力矩平衡方程、水量平衡方程以及泵装置系统能量守恒方程,结合水泵全特性,建立了大型立式轴流泵站停泵过渡过程数学模型.通过数值计算,研究了不同的闸门运行方式及不同叶片转角对轴流泵站停泵过渡过程的影响,得到了不同工况条件下的水力参数和机组转速随时间的变化规律,从而为泵站设计及运行提供了合理的依据和建议.     

南水北调二级坝泵站灯泡贯流泵方案比选

南水北调泵站工程技术集成度高,技术先进,水泵方案的比选是工程建设的关键环节,关系到工程的长期稳定运行、总投资和年运行费。二级坝泵站工程具有超低扬程、装置效率与抗汽蚀性能要求高、年运行时间长等特性,采用灯泡贯流泵装置机组效率高、结构紧凑。本文对二级坝泵站的三个典型水泵技术方案进行了系统分析比选,研究成果已运用到工程中,对国内其它类似泵站工程具有一定的借鉴意义。     

无锡城市防洪特低扬程泵站装置型式述评

针对无锡市城市防洪工程大型泵站净扬程均在1～2.5m,属于特低扬程泵站的特点,阐述了低扬程和特低扬程泵站水泵选型、流道设计要点,重点介绍了无锡城市防洪特低扬程泵站建设中竖井贯流泵装置、涡壳型进出水流道立式轴泵型线特征及模型泵装置试验结果。     

大型斜轴伸泵站近零扬程流场仿真

为了分析零扬程工况水泵的内部流态、流动损失、非定常特性以及在此工况下机组运行的可行性,利用计算流体动力学技术对太浦河泵站原型机组近零扬程工况进行了定常和非定常流动特性仿真计算。通过实测验证,近零扬程工况下机组运行是稳定的。仿真计算结果与实验结果基本一致,说明所采用的定常、非定常流场理论的计算方法和水压力脉动理论的分析方法是正确的。详细分析大型泵站在近零扬程工况下的运行情况有助于更全面地把握大型泵站的运行性能及稳定运行区域。     

轴流泵起动过程的数学方程

为了对大型轴流泵—电动机组的起动过程进行系统分析计算,本文根据水泵特性,考虑了水流惯性,水头损失以及出水流道空气压力升高等因素,建立了轴流泵起动过程的数学方程式,从理论上解决了轴流泵在起动过程的负载转矩计算问题.利用这些方程式进行计算表明,起动过程中水流惯性是水泵负载转矩的主要因素,对起动过程有重要影响.     

低扬程水泵装置起动过渡过程分析

分析了低扬程泵装置管道中的空气动力学特性、泵机组的暂态电气特性和动力学特性以及管道内的非恒定流、水泵的动力性能．并结合水泵的相似理论，提出了低扬程泵装置起动动态特性的数学模型．在构建模型有限差分非线性方程组的基础上，利用牛顿-莱福森法，模拟了拍门后3种不同通气孔大小情况下的泵机组特性参数及管道内空气压力的动态变化规律，结果表明：通气孔大小对起动特性影响较大，无通气孔或通气孔过小则管中空气压力大和泵扬程高，机组易产生不稳定运行；利用该模型可预测不同通气孔大小情况下起动动态参数．     

离心式泵站并联调速运行的优化控制

通过对离心式水泵高效工作区的性能曲线进行二次拟和,分析离心式水泵机组并联调速运行特性.以机组最小功耗为目标函数,以系统流量为约束条件,建立泵站并联调速优化运行控制的数学模型.将不同转速泵并联调速的最优控制问题转化为求解多元函数条件极值问题,采用拉格朗日乘数法和非线性方程的Newton解法求解该模型,得到并联调速机组优化运行时工况点的计算方法.仿真结果证实该模型有效、可行,给出的优化控制方法可以在一定程度上节约泵站的运行成本.     

基于黑箱法的泵装置水力特性换算

针对低扬程泵站水力损失占总装置扬程比例较大、低扬程大型泵站原模型效率用传统换算方法会引起较大误差的问题,通过对泵装置中各种水力损失及影响低扬程水泵装置效率的主要因素进行理论分析,研究了根据泵段及泵装置模型试验所得到的水力特性,由泵段模型水力特性换算得原型泵段性能曲线,提出了用黑箱法求出原型泵装置水力特性的新方法.实测数据验证表明,采用黑箱法进行原模型泵装置效率换算,可提高换算精度,满足工程要求.     

大型液压全调节竖井贯流泵的设计与应用

竖井贯流泵是大型水利工程中的核心动力装备,如何提高其可靠性和稳定性并拓展其工程应用范围一直是制约泵行业技术进步的瓶颈。为了从根本上解决常规液压全调节竖井贯流泵存在的不足,根据浙江嘉兴南台头泵站工程实际需求,设计开发一种新型液压全调竖井贯流泵。文章介绍了大型液压全调节竖井贯流泵机组的水力性能、泵站总体设计,水泵结构特点和液压全调节机构,阐述了叶片全调节原理以及反馈原理。该泵的总体技术优点为采用活塞缸带动叶片转动,调节叶片角度;采用外置式反馈结构,反馈信号为可视化的机械指针信号,且有锁固装置。该泵的性能、机组的整体结构和辅助设备的选型配置均符合各项设计要求,已成功应用于浙江嘉兴南台头排水泵站,为类似泵站的设计开发及工程应用奠定了实践基础。     

单螺杆泵采油系统启动扭矩动力学模型研究

单螺杆泵采油系统启动扭矩模型是螺杆泵井提高系统效率、进行故障诊断的理论基础。对启动过程中单螺杆泵的运动特点和受力情况进行分析，建立了该系统启动扭矩动力学模型。运用经典碰撞理论并考虑杆管非完全弹性碰撞的影响，利用该模型可计算出整个抽油杆柱的运动学和动力学参数。模型在二连油田B18-42井的应用结果表明，启动过程中的扭矩曲线在稳定时的井筒扭矩曲线左右摆动；延长启动时间可降低启动扭矩峰值，有效地解决螺杆泵井瞬时启动抽油杆扭矩过大造成的断杆问题。     

泵站加压输水系统的优化

以泵站加压输水系统的年费用最低为规划目标，考虑到供水流量随时间的变化过程，建立了确定泵站最优扬程模型、水泵优化选型模型和扬程确定下的输水管优化模型。3个模型分别用线性规划和遗传算法求解。运用这3种模型可得到泵站加压输水系统最优设计方案，这一最优设计方案包括水泵优化选型方案和输水管优化设计方案。     

水库取水泵站优化设计探讨

调节水泵转速是水库取水泵站节能的有效方法。本文根据水库水位经常变化的特点,提出了泵站多年平均装置效率计算方法,以年费用最小法建立了水库取水泵站优化设计的数学模型,给出了计算方法,并附有算例。     

调水工程中梯级泵站的优化调度研究

针对大型调水工程整个系统进入稳态运行后,在各站的抽水流量或首级站进水位发生变化的情况下如何及时做出运行决策,调整各梯级站间的水位,达到整个系统总能耗最小之目的这一问题,建立了大型调水工程各梯级站水位优化调度的数学模型,并对其解法进行了探讨.     

长距离多级泵站引水工程全系统流量调节

为了保证大型长距离多级泵站引水工程运行中全系统的流量平衡,建立了全系统的仿真模型。根据泵站所处位置不同提出两种新的系统流量调节方法。通过调节转桨泵转轮桨叶角度改变泵的流量特性,使取水泵站流量达到系统调度要求,使中间泵站保持其前池水位不变,以此来实现系统的流量自动调节平衡。仿真结果表明:采用这种调节方法可以实现全系统的流量自动平衡,但是在流量调节中需要考虑明渠的大时滞性的影响,以达到全系统流量调节的优化。     

地面驱动螺杆泵采油系统抽油杆柱运动模型

根据垂直井地面驱动螺杆泵采油系统的工作特点,利用抽油杆柱的动力学分析结果,建立了抽油杆柱运动模型,并给出了其有限差分解。利用该模型,可以根据在地面测试的光杆扭矩变化规律计算出井筒中任意部位及螺杆泵处抽油杆扭矩的变化情况,也可根据螺杆泵处抽油杆扭矩变化来预测光杆扭矩的变化。为进一步研究地面驱动螺杆泵抽油杆柱的运动特性和采油系统的工作状况提供了理论基础。计算实例表明,该数学模型及其有限差分解法是有效的和稳定的。