灯泡贯流式水轮机装置甩负荷过渡过程基于内特性解析理论的数值计算方法

针对工程实际中具有双调节元件的水轮机装置缺少全特性曲线时无法进行过渡过程计算的问题,采用基于内特性解析理论的数值计算方法对灯泡贯流式水轮机装置甩负荷过渡过程进行研究和计算;采用自行开发的计算软件对广东省封开县白垢水电站灯泡贯流式水轮机装置进行甩负荷过渡过程理论计算.结果表明计算得到的最大转速相对额定转速上升了71.6%,实测最大转速上升率为67.4%,计算值与实测值的相对误差为6.2%;计算得到的最大压力相对初始压力上升了27.5%,实测最大压力上升率为28.75%,计算值与实测值的相对误差为4.3%.转速和压力上升率的相对误差均小于10%,满足工程需要.基于内特性解析理论的数值计算方法可供工程实际中计算过渡过程.     

石板水电站混流式水轮机装置甩负荷过渡过程的现场试验研究

石板水电站原设计安装 3台总功率 3× 33MW的水轮机组 ,但实际上安装了总功率为 3× 35 MW+1× 10 MW的 4台水轮机组 ,因此实际的装置流量增大 ,过渡过程暂态参数变坏。考虑这种情况 ,分别在功率为 35 MW和 10 MW的 2台水轮机上做了甩负荷过渡过程现场试验 ,获取了重要的暂态特性。为改善机组过渡过程动态品质 ,电厂应采用分段母线运行方式 ,以避免全电厂甩负荷 ,并且要对调速器进行改造 ,实现 2段关闭。通过计算机模拟得到调节参数优化结果 :对于小机 Ts1=3s,Ts2 =2 .8s,Tg=2 .3s;对于大机 Ts1=4 s,Ts2 =3.5 s,Tg=3.1s     

灯泡贯流式水轮机装置甩负荷过渡过程基于内特性解析理论的数值计算方法

针对工程实际中具有双调节元件的水轮机装置缺少全特性曲线时无法进行过渡过程计算的问题,采用基于内特性解析理论的数值计算方法对灯泡贯流式水轮机装置甩负荷过渡过程进行研究和计算;采用自行开发的计算软件对广东省封开县白垢水电站灯泡贯流式水轮机装置进行甩负荷过渡过程理论计算。结果表明：计算得到的最大转速相对额定转速上升了71.6%,实测最大转速上升率为67.4%,计算值与实测值的相对误差为6.2%;计算得到的最大压力相对初始压力上升了27.5%,实测最大压力上升率为28.75%,计算值与实测值的相对误差为4.3%。转速和压力上升率的相对误差均小于10%,满足工程需要。基于内特性解析理论的数值计算方法可供工程实际中计算过渡过程。     

任意二元厚翼栅正命题的奇点解法

建立了一种二元任意直列与圆列厚翼栅正命题的奇点解法，假定通过翼栅的流动为不可压缩，无粘的有势流动，点涡元分布在翼型的围线上，这种方法可成为轴流与混流叶片式水力机械中三元流动分析的基础，实用结果表明该方法比传统方法更为完善和合理。     

水质状况对泵装置空化性能的重要影响

指出了空化与汽化是两个完全不同的物理过程,不能把某种温度下清水的汽化压力当作空化压力来设计泵装置、分析泵空化性能,以及计算泵叶轮中的空化流场．通过对不同水质在不同地区及海拔高度的空化压力特性的试验研究,得到了重要的结果：在水温20℃时,清水空化压力值的大小,完全取决于地表大气层宇宙射线电离量的大小;而含沙水的空化压力特性则近乎单一地与水中含沙浓度成正相关．相应给出了考虑水质状况对空化压力影响的因素后,计算确定泵装置的吸上高度Hs,空化裕量NPSH的的理论与方法．这一结果具有工程实用价值．     

水泵水轮机泵工况转轮流场分析

基于三维定常N-S方程和标准κ-ε湍流模型,采用贴体坐标、结构化网格和基于有限体上的有限元法,对400 m水头水泵水轮机模型转轮泵工况进行内部流场模拟.通过转轮内部有限体上的速度、压力积分求解转轮扬程、净正吸出高度和效率,从而预测转轮泵工况的能量、扬程及空化性能,并对转轮的内部流速分布、涡分布和叶片压力分布进行了分析研究.     

考虑水质状况的空化流计算理论

传统的空化流计算理论均以气穴内与表面上压力为常数,并等于海拔高度为零时的20℃清水汽化压力作为空化流的计算边界条件,把空化和汽化概念混为一谈,而且没有考虑水质状况对空化压力特性的重要影响.本文通过水质状况对空化压力特性影响的分析,提出了考虑水质状况的空化流计算理论与方法.该理论对势流理论和多相流理论的空化计算均适用.最后通过水轮机流场的计算实例验证了水质条件对空化流场流动特性的显著影响.     

工质为浑水时水泵与水轮机的空化与空蚀

对工质为浑水时水泵与水轮机的空化与空蚀进行了试验,结果表明,泥沙表面缝隙中寄存有许多气核,当压力降低时气核膨胀形成气泡,进而脱离沙粒表面发生空化;当沙质、水温一定时,浑水的空化压力特性完全由站址所在地的海拔高度、泥沙质量浓度、泥沙粒径等3个要素决定;在前两个因素一定的情况下,泥沙颗粒越小,即泥沙越细时,初生空化压力与临界空化压力越高.浑水时气核数量远多于清水;浑水发生空化时,气泡溃灭引发的夹沙射流强度大于清水射流,由于这两个因素致使在含沙水流工作的水泵与水轮机,在相同的装置条件下,空蚀破坏较清水时强烈.目前,空化流场计算和空化数计算都存在着把空化压力取做海拔高度为零时清水的汽化压力的错误,使计算结果严重失实.     

抽水蓄能机组全范围仿真机的软件系统

针对基于微机的客户机－服务器体系的抽水蓄能机组全范围仿真机，结合当前计算机软件技术和抽水蓄能机组仿真技术，研究了该仿真机的软件系统。以十三陵抽水蓄能电站１号机组为参考机组，提出了该机组全范围仿真机软件系统的配置方案。     

抽水蓄能电站水力装置系统动态过程仿真

针对抽水蓄能电站混流式水泵水轮机的运行特点,采用内特性解析理论,建立了复杂水力装置系统计入弹性效应的水轮机甩负荷过渡过程的仿真数学模型。采用进程交互法,建立了抽水蓄能电站水轮机工况甩负荷过渡过程的仿真模型。应用该模型,结合十三陵抽水蓄能电站运行实际编制了相应的仿真软件,取得了满意的效果。