基于标幺值法的三相PWM整流电源

采用DSP2407控制器、基于标幺值法及电流解耦控制完成了三相两电平PWM整流电源的研制。对基于开关模式的单闭环定频控制和双闭环解耦控制的控制效果进行了分析对比。为了保证整流器系统的稳定,有精确恒定的直流输出电压及良好的网侧电流波形和单位功率因数,提出采用比例调节器代替积分调节器,简化了双闭环解耦电流控制器的设计。实验和仿真结果表明,该控制方案正确、可行,系统性能稳定,闭环参数调整及DSP软件编程简单易行。     

进水口前立轴旋涡的试验研究

通过分析旋涡形成的影响因素,建立了立轴旋涡的形成和类型,与佛汝德数、环量数和淹没水深三个参数的关系式. 自制了能改变进水口尺寸、型式、边界条件和水流条件等影响立轴旋涡的实验装置. 分析测得的试验结果,对底部和侧部两种进水口提供不同的系数,有利于针对实际工程中进水口的具体形式,作为估算临界淹没水深的参考.     

孔板后稳定断面的位置分析

采用标准k-ε湍流模型对有压管道中的孔板过流进行数值模拟,通过分别改变流量和孔板直径,分析孔板后稳定断面的位置,根据计算结果找出流量与孔板后稳定断面距离和孔径比与孔板后稳定断面距离的关系,拟合了相应的关系式,孔板流场计算结果与经验吻合,其计算结果可以为孔板测流确定测压管安装位置提供参考．     

水工建筑物进水口前立轴旋涡的研究

结合平面螺旋流模型，通过简化N－S方程，分析了立轴旋涡运动的数学模型，并描绘了立轴旋涡的空间形态。研究了立轴旋涡运动状态的影响因素，特别是衡量立轴旋涡涡旋强度重要指标之一的速度环量。此外，结合立轴旋涡产生的条件，分析了进水口的设计原则。对于现有工程中存在的立轴旋涡，提出了运用防涡梁或垂直消涡格栅等结构物消除旋涡的方法。     

立柱旋涡三维数值模拟

立轴旋涡的边界条件复杂，存在很难求解的曲线自由水面，三维数值模拟相当困难，目前还未见报道，采用VOF方法处理水气二相流自由表面，通过三维数值模拟描述立轴旋涡的形成过程，用拉格朗日法求解液体颗粒的运动轨道，并给出了压力和流速特性，有利于对立轴旋涡的生成机理和消涡措施作进一步分析。     

索风营电站新型泄流建筑物水力特性分析

索风营电站采用了宽尾墩 阶梯溢流坝的坝面泄流形式，这种坝面泄流形式由我国首创，虽在实际工程中有所应用，但缺少3维数值计算成果．紊流数值模拟计算了在设计水位条件下的掺气情况、压力分布、紊动动能和紊动耗散率等水力特性，表明宽尾墩 阶梯溢流坝的坝面泄流形式使高水头大单宽泄流有了突破性的进展．数值计算时单宽过量已达141m^3／s．m．     

双弯曲溢洪道的优化及试验研究

重庆市小南海水库溢洪道由于地形地质条件的限制,设计成两个弯道且弯道的曲率小,坡降大.两岸水面高差超过允许值,水流分布极不均匀,以至在消力池内形成回流.通过水工模型试验对该溢洪道的水力特性进行了研究,针对弯道存在超高及冲击波等问题最终采用了斜槛法.经多次试验,选定了斜槛数量、布置角度及高度.研究表明,优化后在各工况下得到的水力要素如横向高差、流速、水面线等,都达到了工程设计的要求.     

测流孔板数值模拟及流量系数的分析

孔板用于压力管道中测量流量,其特点是过流量小、流速低,而资料介绍的孔板流量系数都由模型实验得出.格鲁吉亚卡杜里电站采用跨流域引水方式,其引水道模型实验中采用此测流方法经济实用.本文采用标准k?ε湍流模型对孔板流场进行数值模拟,得到流速分布和流量系数,通过模型实验对低流速孔板的流量系数进行了验证,两者结果完全一致.在上述电站引水道模型试验中采用孔板测流的流量系数,试验结果完全满足精度要求.     

泄洪隧洞急流弯道水力特性

由于泄洪隧洞明流弯道流速大、弗劳德数高、流态复杂,因此极少在工程中应用,相关水力特性研究也较少。本文采用物理模型试验方法,对城门型泄洪洞急流弯道及其下游水流进行了观测。试验结果表明：弯道内水流具有轴向前行与由凸岸流向凹岸的横向运动,由此产生凸岸水面逐渐降低、凹岸水面逐渐爬高的发展趋势;凹岸水流超过隧洞直墙的部分紧贴洞顶继续沿轴向前行,同时其横向运动方向演变为由凹岸指向凸岸;洞顶贴壁水流跃过洞顶最高点后,沿着凸岸直墙下滑,形成瀑布;水流在弯道内呈现出环状状态,在下游平直隧洞内逐渐演变为表面起伏波动的水流。根据试验结果,建立了凹岸水流冲击拱顶初始位置及第一波峰冲击拱顶范围的预测经验公式,为泄洪隧洞弯道段设计提供参考。     

宽尾墩阶梯溢流坝出闸室水舌下缘挑距水力计算

将宽尾墩安置在阶梯溢流坝上游,形成宽尾墩和阶梯溢流坝面相结合的消能设施,水流具有其独特的特点.结合索风营水电站宽尾墩后接台阶式溢流坝消能设施的物理模型实验和数值模拟结果,对出闸室抛物型跌落射流进行了研究,综合出闸室水流的影响因素给出了水舌下缘挑距的计算关系式,分析了堰面坡度和挑坎高度对挑距的影响,并利用已建类似工程的实验数据进行了验算.结果表明,给出的计算公式可供估算类似工程水舌下缘挑距参考应用.