基于LBM的贯流式水轮机甩负荷特性研究

基于格子Boltzmann方法(LBM),采用壁面自适应局部涡黏模型,对原型贯流式水轮机甩额定负荷的瞬态过程进行了大涡模拟,获得了在活动导叶两段关闭方式下水轮机甩负荷过程中转轮转速、水力矩、轴向力等工作参数的变化规律,探讨了贯流式水轮机在甩负荷过程中导叶和转轮前后的水压变化.计算得到甩负荷过程中转轮最大转速上升率为36.7%,满足电站甩负荷调节的要求.较慢的导叶关闭速率可以降低水压力波动的幅度.对甩负荷过程中水轮机各过流部件内的瞬态流场进行了分析,结果表明:在水轮机甩负荷过程中,水流冲角的变化使得叶片表面产生低压区从而引起空化空蚀,在转轮和尾水管内部存在湍流涡及复杂的二次流动,影响系统的运行稳定性.     

葛洲坝电站125MW水轮机组导叶立面密封改造研究

本文分析了葛洲坝电站125MW轴流转桨式水轮发电机组活动导叶立面密封存在的问题,阐述了目前葛洲坝电站机组所进行的导叶密封改造方式,并针对16号机组导叶密封改造实例,提出了改进措施。     

浅析潘口水电站2号机组甩负荷特性试验

文章对潘口水电站2号水轮发电机组及调速器进行了控制参数调整后的甩负荷特性试验做了详细的描述,并结合录波曲线对试验数据进行了分析,因甩100%负荷的试验结果不满足设备厂家水轮机调节保证计算的相关要求,建议对分段关闭规律定值进行复核计算和重新调整。     

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。     

导叶头部圆半径对水泵水轮机水力特性的影响

针对水泵水轮机"S"特性,以国内某抽水蓄能电站水泵水轮机模型机为研究对象,改进活动导叶翼型几何结构,基于Realizable k-ε湍流模型,通过数值计算分析改进活动导叶翼型几何结构对水泵水轮机"S"特性的改善及水力性能的影响.结果表明:减小导叶头部圆半径r至r-0.313 mm,对机组"S"特性存在较佳的改善效果,主...     

负荷动态特性对孤网电压稳定性的影响

本文针对石化电网6.14重大停电事故,分析了自备电厂与外部电网解列后,各母线电压的变化,以及在紧急控制中,由于要保证有功功率平衡而采用的切负荷措施对于各条母线电压的影响,还分析了负荷自投装置对于电网电压的影响,并提出了负荷自投的方案.     

基于负荷特性的空调水系统运行调节策略探讨

通过对空调水系统质调节、量调节的能耗分析,建立基于负荷特性的系统变换调节方式负荷率临界值的数学方程式。分析得出:应该设置两种运行调节方式的转换控制系统,负荷率临界值宜取0.618,即在负荷率为0~0.618时,采用质调节;负荷率为0.618~1时,采用变频量调节。     

动态负荷电流游程长度特性对电能表误差的影响

针对动态负荷电流游程长度特性对电能表误差影响的问题,首先重点分析了典型动态负荷信号的随机波动时变特性,据此建立动态负荷信号的非平稳调制模型;其次通过模型分解研究动态负荷电流信号的游程特性,建立智能电能表各单元的动态模型,采用典型游程长度信号作为仿真测试信号,仿真分析了负荷典型电流游程长度特性对电能表动态误差的影响;最后采用具有典型游程长度特性的二进制通断键控（OOK）动态测试信号进行实验验证。实验结果表明,动态负荷电流游程长度特性是导致智能电能表动态误差的重要因素。     

调距桨的桨叶畸变对其水动力性能的影响分析

为了研究调距桨的桨叶畸变规律和畸变对桨水动力性能的影响,采用面元法对调距桨不同调距角下的畸变和水动力性能进行了计算和分析.首先,以JDC7004桨为对象,计算了其在调距角为0°时的水动力性能,并将计算结果与实验值对比,验证了计算方法的准确性;然后,采用坐标变换原理模拟了叶元体的畸变,结合面元法计算了畸变后叶元体的压力系数分布,进而求解了发生畸变和不发生畸变两种情况下桨的推力、转矩、转叶力矩和敞水效率,并对比分析了畸变对水动力性能的影响;最后,探讨了调距桨的侧斜角、纵倾角和盘面比对叶元体的畸变影响.结果表明:正车和倒车工况引起的桨叶畸变对叶元体表面压力分布和桨的各水动力系数的影响规律并不相同,对空泡性能的影响截然相反;畸变对桨叶的转叶力矩的影响较小,对敞水效率的影响较大,设计阶段考虑畸变有利于改善调距桨的水动力性能.     

负荷动特性综合方法研究

针对如何建立同类负荷动特性的综合模型问题,提出了基于实测响应空间的负荷动特性直接综合方法.该方法首先应用重心法确定同一类负荷特性的聚类中心,再通过对聚类中心等效样本进行参数辨识,以得到的模型参数作为该类负荷特性的综合模型参数.通过对某一变电站现场采集的负荷特性数据进行综合建模,结果表明该方法正确有效,而且其实现比综合辨识建模以及参数加权平均综合建模更为简便.     

轴流转浆式水轮机桨叶的动应力特性

通过对轴流式水轮机全流道内流场进行13个稳定运行工况的非定常流场计算,得到不同工况下转轮桨叶表面非定常水压力载荷,并利用顺序流固耦合方法对桨叶在各种工况下的动应力特性进行计算分析。结果表明:在下游水位下降、机组水头升高时,机组在小功率工况下水力稳定性变差;同时表明机组长期在高水头小功率条件下运行时,由于水压力脉动引起的较大动应力是造成桨叶微裂纹的主要原因。计算结果可为水轮机其他零部件的应力特性及疲劳裂纹分析提供参考。     

Kaplan机组过渡过程轴向水推力计算

安装Kaplan水轮机的低水头水电站,轴向水推力是一个重要的设计和安全运行指标.为精确计算过渡过程的轴向水推力,除用叉管理论以分节集中模拟蜗壳圆周分流的方法,以计及蜗壳的影响来提高过渡过程计算精度外,还利用螺旋桨理论,对过渡过程机组桨叶划水产生的轴向水推力进行模拟计算.讨论了各种因素对轴向水推力的影响,包括各项推力系数的选取和修正.计算结果接近目前的实测资料,说明此计算模型是简单、合理、有效的.     

基础环式风机基础周期荷载损伤特征分析

基础环式风机基础的损伤累积破坏影响风力机系统的安全运行。针对基础环式风机运行过程中基础混凝土损伤问题,以内蒙古某49.5MW风电场为例,利用ABAQUS有限元软件建立风机基础混凝土损伤模型,对比分析了静力荷载工况与周期性荷载工况下基础混凝土损伤变化规律。结果表明：静力荷载工况下,基础主要产生拉伸损伤,受压性能稳定,钢筋骨架未达到极限状态;相较于静力荷载,在周期性荷载作用下,拉伸损伤区域增大3倍,竖向扩展增加3倍,压缩损伤面积扩展2倍,位移量增加1.6倍,钢筋应力增大0.5倍,有助于解释周期性荷载作用下基础的损伤行为。     

轴流转桨机组桨叶液固耦合振动特性仿真计算

以流滩坝灯泡贯流转桨机组转轮桨叶为例,从推导的转轮叶片液固耦合运动方程出发,计算了轴流机组桨叶在空气中振动和在工作流道中液固耦合振动的主频和主振型,并对流滩坝电站桨叶在稳定运行中产生共振的可能性进行了分析。转轮叶片在工作流道中的主频、主振型和共振特性分析是机组安全运行不可缺少的研究内容,该文在理论计算方法上有别于原有的方法。给出的计算方法适用于其它类型叶片的液固耦合振动特性分析。     

NW型大功率风电增速器行星传动均载性能研究

荷载分配不均是影响大功率风电增速器行星传动系统承载能力及稳定性的重要因素,因此改善均载性能是行星传动系统设计的重要研究内容.针对某NW型大功率风电增速器,采用随机风速下的输入转矩来模拟外部激励以使其更加贴近风电增速器的实际工况,依据集中质量法及牛顿第二定律建立了斜齿行星轮系动力学均载模型,从均载机构和行星传动结构角度研究了NW型行星轮系的均载特性;同时针对影响均载的系统参数进行灵敏度分析,给出系统参数对均载性能的动态灵敏度算法.研究结果可为通过有效参数优化选择改善均载性能提供参考依据.     

励磁功率柜智能均流暂态过程分析

分析和研究了智能均流时晶闸管换流的暂态过程,重点对并联整流桥同号桥臂晶闸管间的换流过程进行了理论分析和实验研究.结果表明,触发在先的晶闸管会率先完成相间换流,触发在后的晶闸管则会在已经导通的同臂号晶闸管之间进行分流;相间换流速度快,幅度大,同臂号晶闸管间的分流速度慢,幅度小;无论导通时刻是否一致,同臂号晶闸管的关断截止时刻总是相同的.得出了智能均流是通过改变同臂号晶闸管的触发时刻,进而改变其导通初期的电流幅度和通流宽度来实现均流目的的.指出了智能均流技术在励磁功率柜中应用时需注意的问题.     

变载荷下风力发电机行星齿轮传动系统齿轮-轴承耦合动力学特性

根据风力发电机传动系统在随机风场中复杂变工况的工作特点,建立了最小二乘支持向量机风场随机风速模型,获得了由随机风速引起的时变风载荷。采用集中质量参数法建立了风力发电机行星齿轮传动系统中齿轮滚动轴承耦合动力学模型,考虑了风力发电机行星齿轮传动的变风载输入、齿轮时变啮合刚度和滚动轴承时变刚度等影响因素,对变风速下1.5MW半直驱风力发电机行星齿轮传动系统的动力学特性进行了仿真计算分析,求得了变风速下行星齿轮传动系统的振动位移、各齿轮副的动态啮合力和非线性动态轴承力,为风力发电机传动系统的动态性能优化和可靠性设计奠定了基础。     

导流型垂直轴风力机气动特性的数值研究

分析了传统垂直轴风力机效率低的原因,并数值研究了带有导叶的导流型垂直轴风力机的气动性能.研究结果表明,导叶不仅可以有效地降低因来流对动叶轮吸力面的直接冲击而造成的阻力扭矩,而且还有助于改善来流对动叶轮压力面的有效冲击,这些均使该风力机动叶轮的旋转扭矩得到显著增加.因此,导流型垂直轴风力机可以有效克服传统垂直轴风力机性能上的缺陷,有望提高其风能利用效率.