水机调速器模型的仿真问题分析及改进

水电仿真中关键的模型是水机调速器模型,针对水电仿真系统中的调速器非线性数学模型问题进行分析.在建模过程中采用分段解析、拟和的方法,推导出了水电仿真中水机调速器开机和甩负荷过程数学模型,解决水机调速器中开机过速和甩负荷过程中振荡不收敛问题.水电仿真2.0和3.0版本性能评价表明,该模型在性能上优于传统的调速器仿真模型,在丰满水电仿真系统中运行良好.     

桨叶调节对轴流式水轮机甩负荷特性影响研究

提出了轴流转桨式水轮机模型甩负荷过渡过程三维非定常数值模拟方法,采用动网格及网格重构方法实现了甩负荷过程中导叶和桨叶的动态关闭过程,获得了相关工作参数变化规律和内部流场变化情况.结果表明:计算得到的转速和测点静压变化规律与模型试验结果较一致,最大转速误差约为1.8%,验证了三维数值模拟方法的可靠性;当甩相同负荷,导叶采用相同关闭规律时,导叶关闭规律对参数变化起着决定性作用;最大向上轴向力出现在导叶关闭结束时刻,合理设置导叶关闭分段点位置将有效改善过渡过程品质;桨叶小角度关闭对抑制转速上升和压力波动作用不明显,反而会加剧轴向力波动和最大向上轴向力值,从降低最大向上轴向力防抬机角度,桨叶保持不动比桨叶小角度关闭更有利.本研究实现了桨叶与导叶双重调节的动态仿真.     

潮流能自由变偏角水轮机自启动特性分析

垂直轴水轮机的启动特性是潮流能发电技术的关键问题之一.根据模型试验技术,测量潮流能自由变偏角水轮机转速和转矩在启动过程中的变化规律.基于黏性CFD数值模拟方法,监测该水轮机水动力转矩、负载转矩、叶片偏角、叶片切向力等参数在启动过程中的变化规律.通过分析上述运动参数与动力参数之间的相互作用探讨该水轮机启动特性.研究结果表明:自由变偏角水轮机由于能够迅速调整叶片偏角,因此可以改善水轮机启动过程的总体水动力性能;转矩-速比特性决定该水轮机启动过程经历起步、加速和渐进稳定3个阶段;当发生超载或者受到波浪影响时,水轮机将从渐进稳定段进入不能稳定运行的加速段,继而发生快速停机现象.     

水斗数对转轮性能影响的实验研究

研究了水斗数对冲击式水轮机性能的影响．对水斗数不等的几个转轮进行了能量试验，发现水斗数与转轮性能密切相关，进而探讨了水斗数对转轮性能影响的原因，为选型时正确确定水斗数提供帮助．     

厄瓜多尔可卡可多辛克雷尔水电站水力机械设计

厄瓜多尔可卡可多辛克雷尔水电站(Coca Codo Sinclair,CCS)采用高水头六喷嘴水斗式水轮发电机组,配有完善的辅助设备系统。本文对本电站水轮发电机组及其附属设备、辅助设备系统的设计特点进行介绍。     

土木工程专业《水力学》课程特点与教学探索

水力学是土木工程专业的一门专业基础课,该课程具有理论性强、公式繁多、内容枯燥、学生难于掌握等特点,本研究结合多年教学经验,提出从教学方法、教学手段、教学内容、实践环节等多方面入手,注重所讲内容的物理本质,采用板书与多媒体相结合的教学手段,加强实践环节,将生活常识融入水力学理论教学,全面提高学生的学习兴趣,从而提高教学效果。     

水轮机导叶接力器电容式位移变送装置设计

针对现有的电位器拉线式水轮机导叶接力器位移变送装置中存在的接触不良、易磨损、输出信号不可靠的问题进行了分析.针对这些问题,运用电容式传感器原理,设计了一种新型水轮机导叶接力器电容式位移变送装置,该装置可以避免老式位移变送装置所存在的问题,能长期稳定可靠地实现线性测量水轮机导叶接力器的位移量.     

模糊自适应控制算法在水轮机调速器建模中的应用

在模糊控制器的设计中,模糊规则的提取,比例、量化因子和隶属度函数的确定都具有一定主观性;针对这种情况,提出改进的模糊自适应PID控制算法(IFPID),利用微粒群算法对经过预处理的隶属度函数进行优化.在水轮机调速器仿真实验中,与简单PID控制算法和一般模糊控制算法相比,基于改进模糊自适应PID算法的系统在响应频率扰动和负荷扰动时有着更短的调节时间和更小的超调量.     

潮流能水轮机阵列水动力与布局优化研究进展

概述了潮流能水轮机阵列的水动力特性,总结了不同横向、纵向间距下水轮机尾流变化的一般规律,梳理了水轮机阵列布局的优化方法,从人工传统优化阵列布局与计算机自动优化阵列布局两方面回顾了水轮机阵列单目标优化与多目标优化的研究进展。人工传统布局结构简单且易于操作,有比较强的工程实践性,但物理试验可限制的约束条件有限,难以模拟阵列在真实海况下的发电情况;自动优化布局相比于人工传统布局更具有现实意义,但依然面临经济模块因素缺乏、多目标内容待完善、理论与实践未统一、前期准备时间较长等诸多挑战。     

基于PC的水轮机组多通道振动数据采集系统设计

提出了一个基于PC的水轮机在线多通道振动数据采集系统的设计方案．对数据采集系统的特点进行了分析,采用中断＋FIFO的方式对多通道振动信号连续采集,并通过插值算法进行二次采样,得到了准同步整周期信号．在此基础上,用数字滤波算法去除了信号干扰,并对采集系统的精度进行了检验,结果表明,通过二次采样所得的信号与同步整周期采样的信号基本一致,可以满足振动监测的需要．