遗传算法在流体机械中应用的研究与发展

对遗传算法在流体机械中的应用的研究现状做了较全面的介绍 ,就各种应用进行了总结和评述 ,分析了遗传算法在流体机械中应用的难点 ,并对其发展方向提出了—些新的建议。     

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.     

基于降采样HHT的水轮机振动信号研究

在分析水轮机振动信号特征的基础上,提出了一种基于降采样过程的HHT方法,并引入到原型水轮机振动信号分析中。该方法利用数字降采样对信号进行重采样,得到适当的采样率,再进行EMD分解提取具有明确物理意义的水轮机轴系振动模式分量信号,最后通过H ilbert谱分析来探讨基于HHT的振动状态识别方法。非最优工况下原型水轮机振动信号的实例结果表明,该方法计算简便且计算精度高。     

考虑水压力的混流式转轮振动特性分析

采用CFD技术对混流式水轮机进行全流道流动计算,将流动计算得到的水压力分布以离散点的形式作用于转轮过流表面;考虑离心力的作用并基于有限元技术,对混流式水轮机的整体转轮和单个叶片的振动特性进行了分析,对水压力和旋转离心力联合作用下混流式转轮振动特性的变化进行了研究.结果表明,在不同工况下运行时,水压力和旋转离心力对转轮和叶片的振动特性有不同程度的影响.在工程实际中应对此影响进行分析,为水力机组的稳定运行提供依据.     

基于对向传播神经网络的水电机组振动故障诊断研究

应用频谱法和对向传播神经网络分类器对水电机组的振动故障进行诊断。采用对水电机组振动信号进行频谱分析,提取该信号在频率域的特征量,将频谱特征向量作为学习样本;通过训练,使构造的对向传播神经网络能够反映频谱特征向量和故障类型的映射关系,从而达到故障诊断的目的。仿真结果表明,与常规方法相比,频谱分析与对向传播神经网络相结合的方法进行故障诊断简单有效,且具有良好的鲁棒性和泛化能力,是一种有效的诊断方法。     

水平小圆管内超临界二氧化碳对流传热特性的试验研究

本文试验研究了超临界压力二氧化碳在水平小圆管内的对流传热特性。采用内径2mm的不锈钢圆管作为试验段,利用电加热方式提供均匀加热热流。试验压力p取7.6、8.2、8.9 MPa,质量流速G取700、1 100、1 400kg/(m~2·s),热流密度q取0~360kW/m~2,流体温度Tb取17~81℃。获取了超临界二氧化碳传热壁温分布及传热系数的规律,讨论了质量流速和压力对传热过程的影响。结果表明,在流体温度达到拟临界值之前,存在一个传热强化区,且当液膜温度达到拟临界温度时,传热系数处于峰值区。对比了若干超临界流体传热关联式,其中Li公式较适合于本文工况下的传热计算。     

潮汐电站机组变速运行特性研究

针对潮汐电站水头变化频繁且变幅大、水轮机长时间偏离设计工况运行造成的机组运行效率和发电量低的问题,本文提出了一种变转速潮汐水轮发电机组,阐明了机组变速运行特性,分析了其效益.首先,基于水轮机模型综合特性曲线获得了其变速运行最优特性,在此基础上明确了机组在各水头和出力下最优转速的计算方法,为机组变速运行的控制提供了依据....     

基于小波分析的水力机组故障诊断奇异数据还原研究

采用小波变换中奇异信号检测的基本原理,首先检测出信号中的奇异点,将奇异点剔除后再通过处理过的细节系数和近似系数一起重构信号,根据重构信号再对机组进行重新分析。实例仿真结果表明,小波能够正确识别水力机组奇异信号,并对机组信号进行准确重构,基于此可正确认识机组故障并准确描述机组状态。