水泵水轮机转轮特性描述新方法及其工程应用

针对抽水蓄能电站仿真中Ｓｕｔｅｒ法描述水泵水轮机转轮特性时的小开度问题和多值问题，提出了一种以ｘ＝ａ１／ｅｖ１为横坐标来描述水泵水轮机特性的方法——对数曲线投影法。该方法不仅解决了导叶零开度、小开度转轮特性描述问题和转轮特性描述的多值问题，而且对压力平衡方程的满足是显式的，使寻找工况点常用的多变量求极值变为只针对ｘ的单变量求极值，便于求解，并具有较高精度。新方法在大开度区的计算结果与Ｓｕｔｅｒ法基本一致，而在零开度附近没有异常的压力脉动。新方法适应现代流体工程动态仿真的需要。     

水泵水轮机转轮全特性与蓄能电站过渡过程的相关性分析

为研究水泵水轮机转轮全特性曲线对抽水蓄能电站过渡过程的影响,根据两者之间的相关性调整和优化可逆机转轮设计,该文结合工程算例,采用不同的水泵水轮机转轮全特性曲线,分别对抽水蓄能电站机组可控和不可控等不同状态下的过渡过程进行了模拟计算。计算表明,转轮全特性曲线是影响过渡过程的重要因素之一。根据转轮全特性曲线与过渡过程的相关性分析结果,使用全三维方法进行可逆机转轮设计。在设计过程中适当调整导叶相对高度等参数,改变特性曲线形状,减缓开度线变化斜率,可优化过渡过程。     

三峡右岸电站转轮下环铸造防变形研究

为了解决三峡电站转轮下环的椭圆变形问题.分析了下环铸件生产过程中椭圆变形的原因,采用有限元分析方法对铸造过程进行有限元分析,制定了相应的工艺改善措施。研究结果表明:转轮下环的椭圆变形问题得到了很好的控制,满足了加工要求,铸件的质量达到了三峡电站转轮下环的技术标准要求。研究结论为大型电站转轮设备的国产化奠定了基础。     

调节阀内三维流动与启闭过程的数值模拟及分析

运用计算流体力学方法（CFD）对调节阀的定常与非定常水力特性进行了数值模拟．定常模拟得到各种开度下的三维流场分布以及压降与流量的特性曲线，特性曲线与试验结果相吻合．非定常计算模拟了阀门开启和关闭过程中流动特性的变化，得到流量和阀芯轴向力随时间变化曲线，并对启闭速度的影响进行了分析．     

间冷式电冰箱系统的动态过程

间冷式电冰箱的制冷量通过空气强迫对流流动进行分配,热力参数是时间和位置的函数,而且参数间相互耦合．由于实际装置的复杂性,需要对间冷式冰箱装置进行深入细致的分析研究,方可建立既能描述动态过程,又具有仿真计算可行性的模型．将间冷式电冰箱分解为主动系统与被动系统,在对两系统进行详细的关联性分析后,建立了间冷式电冰箱系统的仿真计算模型．计算结果与实验结果的比较表明,仿真计算模型能较好地描述间冷式电冰箱的动态过程     

气动执行系统的线性化脉宽调制控制策略研究

针对具有可压缩性和非线性特性的气动执行系统,通过动态过程模型分析,获得全行程运动的动态响应特性,用分段线性化模型对该非线性响应曲线进行描述,建立运算简便、精确度高、响应快的线性化脉宽调制控制策略,实现气动执行系统快速、准确的阀位开度随动控制,并通过仿真实验,确定该控制策略可满足精确定位控制的约束条件.     

水轮发电机组闭环开机特性仿真及优化

针对水轮机转轮叶片裂纹现象,从水轮机调速器的开机规律对转轮的影响角度出发,建立计入非线性环节的电液随动系统模型和基于模型综合特性曲线的水轮机模型,分析按一段直线规律变化的闭环开机特性,提出了考虑水轮机工作水头偏差等因素的综合性能指标,并基于该指标对某水电站机组开机过程进行仿真优化。结果表明,按综合指标优化得到的闭环开机过程有优越的动态性能,减少了开机规律对转轮的影响。     

发动机进气门流场数值模拟及其阻尼特性分析

用任意拉格朗日-欧拉（ALE）计算方法对发动机进气门附近的气体流动进行数值模拟研究;针对两种典型结构的进气门,在对气体流动进行数值模拟及阻尼特性进行分析的基础上,分别给出局部阻力因数与气门开度及初始条件的关系曲线,计算结果表明：圆角气门对流动有整流作用,并使气流阻力变小;而直角气门产生的涡流较强,能量损失大;故直角气门的局部损失因数较圆角气门的局部损失因数大得多,计算结果与传统设计基本吻合,从而为发动机进气道及气门的气动设计提供了新方法。     

一种简化实用的异步电动机动态特性分析方法

提出一种化实用的异步电动机动态起动过程的分析方法－－不计非周期电磁暂态分量的分析法，由此简化分析法求得的动态计算结果与计及非周期电磁分量时的结果相当一致，与实测的动态特性曲线吻合，该方法可大大节省动态过程的分析计算时间，更便于对电动机的动态起动特性进行评价。     

混流式水轮机转轮动载荷作用下的应力特性

许多大型水轮机投产后短期内都出现了不同程度的裂纹问题,研究表明动应力值较大是引起转轮叶片产生疲劳裂纹的主要原因之一。该文对万家寨二号机组转轮进行了流固耦合计算,发现较大应力区与实际裂纹出现的部位基本一致。接着进行了动载荷作用下转轮的瞬态动力分析,采用Newmark算法得出了导叶开度变化时转轮的应力分布,当动载荷变化频率较大时,算出动应力大致在15～20MPa左右,与经验值比较接近。这些结果印证了动应力值过大是叶片产生裂纹的主要原因,从而为水轮机在设计阶段就进行优化提供了可能。     

一种高速VLSI中布线系统模拟软件

传统的特征线法在用于求解无耗传输线时虽有简单的递归形式,且计算效率较高,但不能用于一般的有耗传输线,通过适当的参数修正后,导出了用于一般有耗均匀传输线递归形式的计算公式。记叙虎法只需计算传输线两端的电流和电压,计算效率高且节省内存,从改进节点法出发,将该算法模拟的时域模型等效为多端口器件,以此处理高速ＶＬＳＩ布线系统中的互连线,导出了其等效模型适用于改进节点法的构造方程,并设计了相应的布线系统通用     

非线性阻尼下裂纹非匀速扩展问题的零级近似解析解

探讨了非线性阻尼下无限岩板内张开型裂纹非匀速扩展的瞬态分析问题．在现有断裂动力学问题文献中，一般采用拉氏变换与积分变换方法，得到的回路积分最后还需借助于数值方法求解．作者在断裂动力学基本方程中引入一个非线性阻尼项来考虑能量损耗，采用小参数摄动，得到零级近似动力学方程组，而且自始至终采用解析方法进行计算，获得了问题的零级近似解析解．如果沿裂纹长度上有剪应力作用，采用本文方法也可获得其零级近似解析解．本文方法将有利于改善非线性断裂动力学中应用有限单元法求数值解的收敛性．因而本文为解决这类非线性断裂动力学问题提供了一条新的途径．     

H．263中全零离散余弦变换系数的预先判别

为减少编码器的运算量,对量化后离散余弦变换（DCT）系数全为零的块进行预先判断,从而不对其做相应的DCT变换与量化,提出了预先判断全零DCT系数块的方法,在分析现有判别方法对全零系数块的误判与漏判的基础上,从二维DCT变换的公式出发,给出了误判与漏判的判别准则,并以这一准则为指导,提出了一种在保证不出现误判的条件下减少漏判的新方法,提高了判别效应,给出了具有一般表示的判别式,可以应用于不同尺寸的变换块,同时给出了另一个判别效率更高的经验判别式,实验结果表明,所提供的判别方法提高了全零DCT系数块的判别效率。     

飞机安全性设计的外挂物投放数值方法

研究了飞机外挂物投放问题的数值模拟方法，并应用于安全性设计．通过采用运动嵌套网格方法，结合三维Euler方程对飞机外挂物投放过程进行了数值模拟，并针对该投放模拟方法提出了一套合理可行的并行计算方案．由不同弹射力作用方式对于外挂物投放安全性设计的影响，证实所提出方法对投放过程的数值模拟是有效的．     

一种节约内存的局部一维减缩时域有限差分方法

为了提高电大尺寸目标电磁计算效率,提出了一种用于克服时域有限差分算法稳定条件限制、降低计算所需内存的新方法。证明了即使在无源区域,局部一维时域有限差分法所给出的电磁场量不满足零散度关系,并推导了该散度关系的具体表达式。基于该非零散度关系和麦克斯韦旋度方程,将三维局部一维时域有限差分法与减缩时域有限差分法相结合,从而得到三维的局部一维减缩时域有限差分法。通过仿真计算证明该方法与LOD-FDTD方法的计算结果一致,具有良好的计算稳定性。     

相控阵雷达仿真系统并行计算研究

针对共享存储多处理器的集群环境,研究了减少相控阵雷达仿真系统运行时间的并行计算方法.根据相控阵雷达多个波束处理过程的相对独立性和信号处理仿真中多个距离单元采样点的计算特点,提出了一种粗粒度消息传递接口(MPI)分布式内存和细粒度OpenMP共享内存混合编程的两级并行方法.实验结果表明,并行计算使系统的仿真速度有较大提高.     

基于区域分解法的地下水有限元并行数值模拟

地下水系统概念的出现对地下水模拟技术、地下水决策支持管理提出了新的要求，比如地下水系统中同时包含包气带模型和饱和带模型，或在饱和带中同时出现孔隙介质模型和裂隙介质模型，更可能在建造地下水模型的同时必须结合考虑地表水模型，所有的这些顾虑和可能均会使模型复杂化，且不说用目前流行的数值方法难于求解，就算能求解也势必造成计算工作量的剧增，这就需要借助高性能计算机来担任这项工作．相对于代价高昂的共享内存多处理器技术，基于分布式模型的机群计算技术为此项工作的实现提供了可能．讨论了如何利用机群计算技术，实现地下水有限元并行数值模拟．从地下水有限元模型的并行求解可能、基于区域分解法的并行算法、并行编程以及并行计算的实现各方面着手，系统地阐述了地下水有限元并行模拟的关键技术，并将该方法应用于一个理想的地下水溶质运移模型中，取得了成功．还讨论了方法的应用前景，包括利用机群计算技术实现对整个流域的地下水进行准实时模拟，为地下水调度提供决策依据．     

基于SIMULINK的气隙局部放电仿真技术研究

为了解决目前国内外局部放电仿真方法难以计算气隙局部放电暂态过程的问题,利用MATLAB(SIMULINK)的公共模块库和电力系统专业模块库,根据单气隙局部放电仿真物理模型,构造了气隙局部放电仿真计算的电路.研究了气隙放电过程的电压控制方法、分段时间控制方法、线性时间控制方法以及非线性时间控制方法,从而实现了多种控制方式下单气隙局部放电暂态过程的计算机仿真.得到的工频周期内的仿真波形和纳秒级单次放电仿真波形均与实际测量波形比较接近,证明利用SIMULINK可以进行气隙局部放电过程的仿真.该方法具有建模方便、运算速度快等优点,是一种十分有效的方法.     

基于输入整形的线性二次型调节器及其应用

针对桥式起重机这一类不完全控制系统,提出了一种新的混合控制方案,有机地结合了鲁棒输入整形技术以及线形二次型调节器(LQR).该方案中,结合起重机模型的特点,采用LQR控制器来同时实现小车的定位以及消除负载的残留振荡.输入整形技术采用频域的零点配置方法设计多峰鲁棒输入整形器用来进一步减小负载的瞬时振荡,保障安全作业;所设计的混合方案在结构上简单实用,适合实际应用.仿真结果证明了该方案的良好性能.和基本的LQR控制进行比较,该方案可同时实现小车的定位以及消除负载的残留振荡,并可有效地减小负载的瞬时振荡,体现了良好的综合性能.     

基于泄漏瞬变模型的管道泄漏检测与定位方法

目前基于模型的管道泄漏检测与定位方法在泄漏瞬态过程中难以稳定定位,造成定位时间过长,无法及时排除泄漏故障.基于特征线法,对管道泄漏瞬变信号的产生和传播进行研究,提出基于泄漏瞬变模型的管道泄漏检测与定位方法.该方法能够在泄漏瞬态过程中进行定位,缩短了模型法的定位时间.通过仿真研究和实际管道的实验验证对该方法的定位时间、定位持续时间、定位精度和噪声的影响等进行分析和讨论.实验结果表明该方法具有快速定位能力,可适用于突发泄漏和缓泄的检测和定位.但该方法的定位持续时间有限,测量信号中的噪声会影响该方法的定位精度、定位稳定性和定位响应速度.