国家自然科学基金(51039005)
- 作品数：39 被引量：239H指数：10
- 相关作者：杨建东赖旭曾威郭文成程永光更多>>
- 相关机构：武汉大学华中科技大学哈尔滨大电机研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：水利工程动力工程及工程热物理交通运输工程自动化与计算机技术更多>>
- 灯泡式水轮机飞逸过渡过程3维CFD模拟被引量：17
- 2014年
- 水轮机飞逸时会发生一系列由惯性附加力引起的不稳定现象,影响机组安全性。灯泡贯流式水轮机流道较短,纵横尺寸在同一量级,流动3维特性明显,用1维方法描述其过渡过程的误差很大。对灯泡式水轮机飞逸过程进行全流道3维数值模拟,得到了压力脉动、转速、力矩、轴向水推力等过渡过程参数及机组内部流态的演变规律。结果显示,重力场产生的竖向压力梯度分布使转轮承受交变水流作用力,使尾水管涡带断裂致使流动结构复杂化。飞逸过程中,由于转速上升,叶片水流撞击、脱流和尾水管内涡带强度均明显增大,导致剧烈的压力脉动。
- 夏林生程永光张晓曦张春泽
- 关键词：灯泡贯流式水轮机压力脉动重力场
- 基于图形界面的管网非恒定流显-隐格式联合求解被引量：1
- 2014年
- 目前水电站过渡过程数值分析主要是采用面向过程设计基于特征线法的程序,本文从水击的基本方程出发,结合数值计算中显格式与隐格式的优点,提出一种将显格式与隐格式联合用于管网非恒定流计算的思路,建立相应的基于图形操作界面的自动编码与自动分层方法,实现引水发电系统图形化建模,并以追赶法为基础,提出管网隐式差分格式计算的分层并行解法,解决管网中非棱柱体管道及短管在显格式计算中处理困难的问题,实现计算效率与计算精度的综合最优。文中还结合某工程实例,数值仿真对比了等价与真实尺寸尾水管在机组甩负荷过程中压力值的差别。
- 王超杨建东
- 水泵水轮机甩负荷过渡过程中脉动压力的模拟被引量：10
- 2014年
- 水泵水轮机甩负荷过渡过程中脉动压力幅值较大,甚至可达近百米,但一维数学模型计算所得为均值压力,即水击压力,无法模拟脉动压力。工程设计中通常依据经验确定脉动压力极值的变化范围,但无从考虑不同水泵水轮机、甩负荷不同工况轨迹线的对脉动压力的影响。为此本文利用水泵水轮机模型试验脉动压力等值线图,并结合甩负荷工况轨迹线对脉动压力的幅值进行预测,结果表明预测值与实测值的波形基本一致。该方法不仅能较准确地模拟由水击压力和脉动压力构成的总动水压力,而且有利于导叶关闭规律的优化,即优化甩负荷工况轨迹线,避开脉动压力最严重的区域(大开度飞逸点附近区域),使得总动水压力极值最小。
- 杨桀彬杨建东王超鲍海艳
- 关键词：水力机械等值线
- 灯泡式水轮机三维过渡过程CFD模拟
- 灯泡式水轮机流道短,流动三维特性明显,用一维方法计算其过渡过程难以满足要求,三维计算势在必行。三维模拟的关键问题是导叶大幅运动及转轮变速的处理。本研究旨在利用CFD商用软件FLOW-3D中先进的流固耦合技术解决这些问题,...
- 张晓曦程永光
- 关键词：灯泡式水轮机CFD模拟
- 一种基于小波变换和人工神经网络的风速预报方法被引量：4
- 2013年
- 针对风速的随机性、间歇性和季节性特点,研究了一种基于小波变换和人工神经网络的风速预报方法:通过小波变换识别风速信号的主要频率成分并提取有效信息;应用人工神经网络的自学习和自适应功能,实现面临时间窗风速信号小波系数与未来时段风速信号之间的复杂非线性映射关系。仿真分析表明,该方法能适应不同的季节和自然环境,并具有较高的预报精度。
- 常黎杨清舟黄开斌
- 关键词：风力发电风速预报小波变换人工神经网络
- 水泵水轮机不同工况点的稳定性分析被引量：10
- 2016年
- 为研究水泵水轮机特性曲线与抽水蓄能机组运行稳定性的关系,本文建立了调速器、引水系统、水轮机、发电机的传递函数,并在此基础上运用经典控制理论进行分析,找出了决定抽水蓄能机组稳定性的综合参数。选取了国内19套实际运行机组的特性曲线,利用多项式拟合的数学方法,拟合了单位流量、单位力矩随开度、单位转速的变化规律表达式;通过拟合的表达式,计算了水轮机的六个传递系数,继而求出了综合参数在工作区内的变化规律,得出了不同水头下,机组特性对系统稳定性的影响,并将求得的传递系数值代入数值仿真计算,验证了结论的正确性。
- 唐韧博杨建东
- 关键词：抽水蓄能机组水轮机调节系统运行稳定性
- 发电机电磁过程对带孤立负荷运行的水电站过渡过程的影响被引量：3
- 2013年
- 在水电站引水发电系统过渡过程研究中,一阶发电机模型未能反映电磁过程的影响,而三阶和五阶模型中计入电磁过程,能更好地模拟引水发电系统的过渡过程.在建立水力、机械、电气系统联合仿真模型的基础上,研究分析了使用一阶、三阶、五阶发电机模型时电站的小波动过渡过程.结果表明:使用一阶发电机模型的过渡过程与三阶、五阶模型的结果有较大差别,三阶模型与五阶模型的结果十分接近,即在水电站过渡过程中应考虑电磁影响.在长引水式水电站过渡过程中,一阶模型与三阶模型的差别更大.
- 邹金赖旭宗欣
- 关键词：同步发电机引水管道
- 下游流量水位关系边界条件对水电站过渡过程调保参数的影响被引量：1
- 2015年
- 本文通过理论推导,数值计算和工程实例,分析了下游流量水位边界条件对过渡过程的影响。结果表明对于设置尾水调压室的电站,流量水位边界条件减小大波动过程中调压室涌浪值,对其他调保参数极值由于调压室的缓冲作用影响很小。考虑流量水位边界条件时减小调压室的稳定面积,提高小波动调节品质,按恒定水位的边界条件计算是安全的。而对于没有设置尾水调压室的水电站,尾水位的波动直接影响尾水管进口压力值,使该值减小,按恒定水位计算是偏于危险的。
- 王煌杨建东
- 关键词：大波动
- 含明渠尾水系统小波动调节稳定性分析被引量：3
- 2015年
- 考虑明渠水位波动的影响,建立含尾水明渠水电站小波动调节线性化的空间状态数学模型,并转化为传递函数的形式,利用霍尔维茨稳定判据,分析尾水明渠水位波动对调节系统稳定域的影响。研究表明:尾水明渠对不带尾水调压室的电站稳定域影响不大,明渠长度和初始水深对带尾水调压室稳定域有明显的影响,考虑尾水明渠水位波动对调速系统小波动稳定有利。
- 王明疆杨建东王煌
- 关键词：水电工程调速系统小波动
- 贯流式水轮机导叶水力矩计算被引量：10
- 2011年
- 采用k-ε模型对贯流式水轮机导叶绕流做整体数值分析。为更好的控制来流,计算域进口采用速度边界条件;同时对导叶壁面进行了边界层细化。在数值分析基础上计算了不同开度、不同位置的贯流式水轮机导叶水力矩值。计算结果与试验结果对比分析表明:不同位置导叶水力矩计算结果与模型试验结果均有着较好的对应关系,导叶水力矩计算最大值与桨叶大转角工况水力矩试验值接近。说明应用本文方法求解导叶水力矩是合理、有效的。计算所得到的水力矩结果可以作为贯流式水轮机原型机设计的指导数据。最后计算了非同步工况导叶水力矩,获得了非同步导叶水力矩最大值与同步导叶水力矩最大值的一般数量关系。
- 纪兴英赖旭陈玲周方明
- 关键词：贯流式水轮机非同步
