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。     

静叶可调汽动引风机运行特性与性能优化

针对汽轮机驱动的大型变转速静叶可调轴流引风机重要参数之间复杂的耦合关系,建立了引风机特性支持向量机模型,基于运行数据与调节机制确定了变静叶开度的管路特性.在此基础上,提出汽动引风机不同烟气流量下转速与静叶开度之间的运行特性模型.以某600 MW机组汽动引风机为例,建立了汽动引风机全工况运行特性模型,结果表明该模型能准确反映出重要参数之间的数值关系.针对汽动引风机超速、失速等问题,在特性曲面上划定了安全运行范围.以汽动引风机综合效率为指标进行经济性分析,得到一定烟气流量变化范围内的最优转速、静叶开度配置方式,为实际运行提供了指导.     

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.     

水电机组效率的神经网络算法

水电站优化运行要求具有连续水位和导叶开度下的效率特性曲线。对此提出用BP神经网络方法计算机组效率，并建立了BP神经网络模型，以现场效率试验数据作为样本进行训练，并用训练好的网络计算该机组的效率。网络的训练速度及计算结果表明，该算法收敛速度较快，精度高，为计算水电站任意水头及导叶开度下的机组效率提供了新思路和新方法，可用于指导水电机组的优化运行。     

阀芯曲线拟合算法

提出一种计算机拟合阀芯曲线的算法，以一系列相对开度得到一系列相对流量，从而产生不同的理想流量特性，该算法可用于阀芯的ＣＡＤ 和ＣＡＭ．     

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。     

电子膨胀阀制冷剂流动壅塞特性的理论与试验分析

通过对膨胀阀内节流工作段几何结构的分析,将其简化为短喷嘴结构.基于短喷嘴相关流动特性的可视化研究成果,分析了制冷剂在膨胀阀节流膨胀过程中的主要物理现象.通过亚稳态液体闪蒸形成的蒸发波以及气体动力学非连续理论,建立了电子膨胀阀壅塞机理模型.将该模型计算结果与试验数据相结合进行膨胀阀制冷剂流动壅塞特性的分析,解释了在电子膨胀阀小开度壅塞特性改变的原因,为膨胀阀生产单位提出了指导性意见.     

原动机调速系统仿真模型动态特性的研究

本文通过实验和录波，深入分析了调速系统仿真模型的动态特性，总结了调节参数影响下的动态特性基本规律，并对调速器输出的负向特性和开度比值的仿真进行了探讨。     

不同开度下水泵水轮机飞逸工况压力脉动特性分析

为研究不同开度下混流式水泵水轮机流道内的压力脉动,采用Realizable k-ε湍流模型,进行了某模型水泵水轮机飞逸工况7个不同开度下的全流道三维非定常数值计算,并与实验结果进行对比,分析了其各区域压力脉动幅值和频率.结果表明:随着开度的增大,转速上升,水泵水轮机流道内的压力脉动幅值有所升高,增大到一定程度后会引起蜗壳内流动特性的改变;中间开度21 mm时活动导叶转轮区域及尾水管内压力脉动主频较其余两开度高而幅值有所降低;尾水管中压力脉动主频具有传递性且幅值随流动方向增大.     

基于工程经验和RBF神经网络的水轮机综合特性曲线拓展和重构

水轮机特性曲线是描述水轮机运行过程中运行参数变化及相互关系的重要数据图.采用径向基函数(Radial Basis function,RBF)神经网络拓展和拟合水轮机特性曲线的方法可避免用具体的数学表达式表示该特性曲线高度非线性的函数关系,而是通过对离散样本点的学习和训练来获得水轮机全特性曲线.在使用RBF方法进行拟合数据和重构曲面之前,本文利用边界条件和工程经验将已知工况区域的特性曲线向小开度区域和低效率区域进行了有效拓展,大幅增加了RBF神经网络的学习样本数量,从而进一步提高了RBF方法拟合水轮机全特性曲线的精度和可靠度.以HL180水轮机为例,对拓展和拟合水轮机综合特性曲线的具体过程进行了详细介绍.计算结果表明,同仅采用RBF神经网络方法相比,采用本文方法得到的水轮机全特性曲线具有更高的精度和可靠度.     

大型水泵—水轮机组轴系的动力特性

以某大型水泵—水轮机组为实例，讨论了机组轴系的动力特性——弯曲振动和扭转振动特性。要计算得到轴系的动力特性，关键在于正确建模，再通过试验或真机现场实测，获得必需的数据和资料，然后用转子动力学方法求得。讨论了建模的策略，分析了影响轴系动力特性的各种主要因素，如轴承油膜和支承结构的刚度、回转效应、水的参振质量以及各种水动力、机械力和电磁力。透彻地掌握轴系的动力特性是机组设计的主要内容之一，对机组的安全运行和故障诊断等至关重要     

太阳能空气能热泵中电子膨胀阀受太阳辐射影响下的运行特性分析

为了解决太阳能空气能热泵(SIASHP)系统中电子膨胀阀(EEV)的开度受太阳辐射影响,导致热泵系统无法稳定、高效运行的问题,运用实验和TRNSYS软件模拟的方法,对SIASHP系统中EEV受太阳辐射影响下的运行特性进行研究.结果表明:SIASHP机组性能与EEV的开度不成正相关,存在某个峰值;相较于常规机组,SIASHP机组的EEV阈值更大,根据此特性,当EEV在较大的开度区间内调节时,SIASHP机组仍可保持正常运行;为保证SIASHP机组的安全稳定运行,自控装置应综合过热度和太阳辐射强度对电子膨胀阀进行调节.     

基于状态反馈H_∞控制的水电机组鲁棒调速器

针对轴流转浆式双调节水轮机的特点,提出了一种双调节水轮机的优化控制方法,该方法基于状态反馈H∞控制理论,利用求取线性矩阵不等式完成系统优化控制设计.它可以使得在扰动下水轮发电机组的导叶与浆叶的位置按照各自的优化控制规律进行调整,从而使水力过渡过程达到优化.仿真结果表明提出的控制方案可使系统的扰动特性得到明显改善,同时也使系统具有较强的鲁棒性.     

热力发电厂300MW汽轮机组动态热耗率的仿真研究

应用理论分析法建立了３００ＭＷ再热凝汽式汽轮机组非线性动态数学模型；同时进行了当入口参数（主蒸汽压力、温度与流量）、低温再热器入口烟温在机组稳定工况下小范围扰动时的汽轮机组热耗率的动态仿真研究，并且对汽轮机组的汽耗（ＳＳＣ）及热力发电厂煤耗（ＳＣＣ）、效率（Ｅｔｐｐ）也进行了动态研究，最后得出了仿真结果     

电磁阀驱动电流对喷油特性影响规律研究

在电控单体泵实验台上进行了不同电磁阀驱动电流对喷油特性影响的实验研究.讨论了单体泵燃油系统控制信号、驱动电流、油管压力、喷油速率和针阀升程各参数之间的延迟关系,探讨了不同的保持和开启电流时喷油量的变化规律.结果表明,不同的开启和保持电流对燃油系统喷油持续期长度等喷油特性影响很大,驱动电流与燃油系统的喷油速率、喷油压力、针阀升程和喷油量存在着规律性的变动.因此,不同电磁阀均需确定最优的开启和保持电流,降低驱动电流对燃油系统喷射特性产生的影响.     

转桨式水轮机的协联结构对调节品质的影响

本文针对转桨式水轮机的两种协联结构,在建立其调节系统数学模型之基础上,通过计算机仿真求出了在ITAE指标下系统的最佳调节参数和调节过程。结果表明:在调节对象参数相同的条件下,系统采用轮叶导叶并列调节结构较之轮叶导叶串联调节结构具有更好的调节品质。     

水电站尾水管水击与尾水调压室涌波联合计算

糯扎渡水电站的最大工作水头为215m，安装了9台机组；其尾水系统采用3台机共用一个调压室和一条尾水隧洞的布置方式，无工程设计经验借鉴，应进行水击和调压室涌浪的研究．为此，采用特征线法．以尾水支洞与调压室连接处的压力为纽带，对该水电站尾水管水击和调压室涌浪进行了联合求解，模拟了典型工况尾水管的水击时间过程和调压室涌浪时间过程，得出了尾水管的最大水击压力和其发生的位置，以及调压室的最低涌浪水位数值计算结果与试验结果基本吻合．尾水位在最低和正常水位之间变动，突甩负荷时，尾水系统不会产生真空：调压室最低涌浪水位高于设计所要求的最低涌浪水位，说明该尾水系统的设计是合理的．     

水轮机调节系统调节品质预估

本文依据常用的水轮机调节系统数学模型,对400多组不同参数值下的调节过程进行计算机仿真。将仿真所得的系统性能指标和调节参数分成三组进行回归分析,得出在水流加速时间常数T_w三个不同范围内调节系统的调节时间T_p/T_w,及最大振幅σ和调节系统各系数之间关系的回归拟合式。所得公式具有较高准确度,且简单实用,可供现场水轮机调速器参数整定时使用。     

小型燃气轮机湿空气透平循环变工况性能

基于一小型分轴燃气轮机试验系统上的湿空气透平(HAT)循环试验,研究了在低参数下HAT循环对燃气轮机性能的改善情况及其变工况性能表现. 试验在等燃油量和等涡轮进口燃气温度2种控制工况下进行.结果表明：等燃油量控制下,湿空气的含湿量增大,可增加循环输出功率,降低燃气初温,同时减少NOx排放;等燃气初温控制下,增大含湿量可以大幅增加循环输出功率.在燃气轮机部件特性的基础上,对HAT循环变工况性能进行了仿真.计算结果表明：随着空气含湿量的增加,HAT循环中的比功和效率较简单循环都有较大改善;在相同的进气流量、燃气初温和输出功率下,增大空气含湿量能增加压气机的喘振裕度,提高运行安全性.     

容量及型号相异多机组系统的动态仿真及分析

对装有容量相差悬殊、型号相异多机组的复杂引水系统进行了动态仿真研究，指出这样的电站很难用一种等效的办法以较真实地寻求出系统中主要参量的极值，在容量相差较大时，可略去小机影响进行仿真，大机参数极值与实际接近，但这种接近将随着大小机差别的减小而破坏，而小机的动态特性只能按实际系统进行仿真，任何一种简化，都使仿真结果严重失真，而应用文中编制的可进行异容异型机组动态仿真程序才能较好地对该类电站进行动态仿真。