蓄能电站复杂管道系统自激振动的防止和消除

对广州抽水蓄能电站二期球阀密封退投试验所引发的管系自激振动进行了分析,并做了进一步的理论研究,认为发生机组管系振动事故的原因在于机组上游的球阀密封漏水时呈现出的柔性阀门特性。这种柔性阀门特性的形成与密封水的引水方式有关。针对上述分析,提出了改变密封水引水点及加设旁通阀等措施,防止或者消除球阀引起的自激振动事故。特征线法的模拟结果证明了这些措施的可行性。     

大型水利水电工程全系统瞬变流并行计算

为了解决采用单处理器计算机进行大型水利水电工程全系统瞬变流计算时速度慢和存储量小的问题,在对大型水利水电工程全系统瞬变流计算的并行性进行分析的基础上,建立了全系统瞬变流并行计算的模型。以某大型引水工程为例,根据负载平衡的原则划分并行计算任务,采用消息传递并行编程模式,通过调用M P I库函数实现并行计算部分间的消息传递。当使用两台计算机并行计算时,计算的加速比达到1.442,且并行和串行计算结果相同。     

离心泵叶轮内部固液两相流动的大涡模拟

为提高离心泵的抗磨蚀能力 ,对泵内固液两相流的流态进行深入研究。在多相紊流运动双流体模型的基础之上 ,建立了两相紊流运动的大涡模拟。利用大涡模拟 ,对离心泵叶轮内部的固液两相流动进行数值计算。计算结果得出液相压力分布和相对速度场 ,及固相的颗粒数分布和相对速度场。其中压力和颗粒的分布与同一离心泵在日本所做合作研究量测的实验结果进行比较 ,两者相互吻合     

基于涡动力学的可逆转轮双向流动诊断及优化设计

为了诊断可逆转轮的三维流场,引入局部涡动力学诊断方法,从叶片对流体做功能力分析过流部件的设计状况。通过对沿流线的截面上总压流的分解,找到对总压流产生不良影响的动力学根源和位置。根据诊断结果,通过在设计中改变叶片的环量分布,对可逆转轮进行了改进,提高了转轮的效率和气蚀性能。可逆转轮数值实验结果表明:在水泵工况,改进前后的转轮效率分别为91.3%和92.1%;在水轮机工况,改进前后的转轮效率分别为91.9%和92.4%;改进后气蚀因数降低了0.012。     

具有明满交替流动的三峡右岸地下电站的动态仿真

以三峡电站为背景对大型水电站动态仿真的主要问题进行了研究。对几种用于明满交替流动计算的方法进行了比较分析,提出了特征隐式格式法求解明满交替流动,具有良好的稳定性;提出了管流和明流联合计算的变时步模型,在保证计算精度的前提下减少了计算量,使大型水电工程的动态仿真得以在微机上实现;提出了一种新方法（对数曲线投影法）描述转轮特性,与Ｓｕｔｅｒ法比较,新方法完全解决了转轮特性曲线描述中小开度与零开度以及多值的问题,小开度区计算结果没有异常的压力脉动,转化过程简单,运算速度快,精度高。应用上述方法编制了过渡过程仿真程序,对三峡电站的各种工况进行了动态仿真计算,得到了满意的计算结果     

四阶紧致格式有限体积法湍流大涡模拟

为准确预测不可压复杂湍流,提出了一种应用于大涡模拟的高精度有限体积法。该方法在非交错网格上数值求解大涡模拟方程,空间离散采用有限体四阶紧致格式,时间推进用四阶Runge-Kutta法,压力速度耦合应用四阶紧致格式的动量插值。通过直接求解顶盖驱动方腔流动和振荡平板上方的流动,证实了该方法具有近四阶精度;并在此基础上,采用动力Smagorinsky亚格子应力模式,成功地完成了充分发展槽道湍流的大涡模拟计算,所得结果与直接数值模拟结果吻合良好。结果表明,该方法是实现高精度湍流大涡数值模拟的一个有效途径。