国家自然科学基金(51079125)
- 作品数：10 被引量：46H指数：5
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- 考虑河道输水损失的大型泵站系统运行优化被引量：5
- 2015年
- 大型泵站前池水位变化频繁且变化幅度较大时,机组经常偏离高效区运行,造成能源浪费。泵站系统中除了主机组、辅助设备和输变电设施消耗能量外,河道的输水水量损失和水力损失也综合成泵站所抽提水体的水能损失,进而影响泵站的运行性能。根据水源水位变化,在调水目的地水位一定的情况下,考虑河道输水水力损失与水量损失,首先分别确定调水目的地需要流量与泵站抽水扬程、抽水流量之间的关系,避免了优化计算过程中水位的重复迭代,极大减小了计算量与计算时间。以长江三江营最大潮差、平均潮差、最小潮差3个典型日为例,在南水北调东线淮安站站下水位及需要流量一定的情况下,以系统日运行费用最少为优化目标,建立优化模型,并采用模拟退火-粒子群算法（SA-PSO,simulated annealing-particle swarm optimization）求解,计算结果表明,与水泵设计角度运行方案相比,泵站系统实施变角优化运行,其运行费用可分别节约0.62%-2.26%、0.33%-3.26%和0.22%-0.83%。
- 冯晓莉仇宝云
- 关键词：输水
- 大型泵站能量特性现场测试研究被引量：4
- 2011年
- 为了直接获得大型泵站运行参数,对大型泵站能量性能进行了现场测试和分析.采用五孔探针和声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测定水泵流量,根据泵站设置的仪表读取相关数据,计算得到泵装置扬程、电动机输入功率和泵装置效率;分析流量与效率测定的精度,检验原型与模型水泵效率和泵装置效率换算方法.试验泵站五孔探针测流断面选在水泵基坑以上、叶轮前的断面.结果表明:五孔探针法测定泵装置过流断面流速分布重复性好,能够反映断面实际轴向流速分布规律,流量和效率测试精度可以控制在2.0%以内,能够满足大型泵站现场测试的要求.泵装置扬程为1.73 m时,水泵流量与泵装置效率分别为11.837 8 m3/s,55.998%,达到了设计要求.由于尺寸效应,原型水泵和泵装置效率明显高于模型效率.采用相关公式,可以根据模型效率较为准确地预测原型水泵效率和泵装置效率.
- 仇宝云冯晓莉朱庆元何钟宁葛强
- 关键词：大型泵站现场测试五孔探针
- 大孔隙对多孔介质导热性能影响的数值分析被引量：1
- 2012年
- 采用有限体积方法求解Laplace方程,对非均匀多孔介质中大孔隙对导热性能的影响规律进行数值分析。研究结果表明,有效导热系数随着大孔隙的形状、排列方式、连通性和方向的不同呈现出很大的波动性,其中大孔隙的连通性和方向对多孔介质导热性能的影响尤其严重。研究结果可为非均匀多孔介质导热性能预测模型的改进提供参考依据。
- 李小川徐友伟黄庠永
- 关键词：大孔隙多孔介质导热性能
- 颗粒弥散型复合材料导热性能的分形分析
- 2012年
- 采用有限体积方法对颗粒弥散型复合材料分形模型的导热性能进行数值模拟,探讨了不同因素对导热性能的影响规律.研究结果表明:随着导热颗粒填充率的增加,复合材料导热性能呈非线性增大的趋势变化;在填充率相同的情况下,导热颗粒弥散和团聚的形态与方向对导热性能有很大影响;增强颗粒在热流传递方向上的接触性而形成高导热通路是提高复合材料导热性能的主要途径.
- 李小川崔晓峰黄庠永施明恒
- 关键词：复合材料导热性能分形
- 大型复杂并联梯级泵站系统运行优化研究被引量：11
- 2012年
- 大型梯级泵站系统由输变电、泵站(包括主机组、进出水流道、进出水池、辅助设备及照明等)、输水河道等部分组成。采用多层分解-离散方法计算研究了南水北调东线长江至洪泽湖段3级复杂并联梯级泵站系统运行优化。在满足水位、流量、泵装置扬程和开机台数等相关约束条件下,以系统泵站总输入功率最小为优化目标,综合考虑输水水力损失、蒸发损失与渗漏损失,建立优化模型,采用模拟退火粒子群优化算法求解了站内优化方案,通过4层分解-离散计算,求解了长江三江营水源水位2.19m、洪泽湖水位13.5m、入湖流量为450m3/s的情况下,首段梯级泵站系统的优化运行方案,方案包括梯级之间的扬程分配、并联输水线路流量分配、各泵站抽水流量、开机台数及机组运行工况。结果表明,因受江都站站上最高通航水位8.5m的限制,当第1梯级东、西支线交汇处南运西闸大汕子处水位7.7m,第1梯级东、西支线流量比为0.13∶0.87,第3梯级南、北支线入洪泽湖流量比为200∶250时,系统运行方案最优,较原设计方案减少运行功率6.83%。
- 冯晓莉仇宝云杨兴丽申剑
- 关键词：系统能耗优化运行模拟退火粒子群算法
- 小型灌排泵站系统能耗与效率计算被引量：5
- 2013年
- 为了解小型泵站及其相关部分的能量特性,从能耗角度定义了小型泵站系统.按照能量在泵站系统中的传递过程,给出泵站系统典型环节能耗和系统效率的计算方法.以某排涝泵站系统为例,计算了系统各部分能耗,分析了各部分的能耗比和效率.结果表明:泵站系统中泵机组以外部分的能耗较大,不能忽视,泵站系统各部分能耗和效率与系统形式、组成及工况有关.算例泵站系统中,水泵、出水管、输水渠(涵)、电动机和进水池能耗较大,分别占系统总能耗的35.35%,21.79%,18.63%,13.66%和6.02%,其中出水管、输水涵洞和拦污有较大节能潜力.
- 董波仇宝云彭辉金路赵文军
- 关键词：能耗
- 基于随机行走方法的多孔介质导热性能研究被引量：1
- 2012年
- 在组成相同的情况下,多孔介质传热性能可以表示为孔隙率、孔隙分布、孔隙连通性和方向性参数的函数[1～4]。孔隙分布静态特征可以用面积分形维数来描述,而表征孔隙连通性和方向性的多孔介质动态特性结构参数的相关研究文献较少。本文在传统随机行走模型的基础上,提出了一种新的方向随机行走模型来定量描述多孔介质动态特征,并与有效导热系数建立了定性关系。
- 李小川崔晓峰张程宾杨卫波施明恒
- 关键词：多孔介质动态特性分形
- 大型泵站系统运行优化模型与节能效果比较被引量：18
- 2012年
- 为了解大型泵站系统运行优化节能效果,分析了大型泵站优化运行方案的研究优化范围。以泵装置效率最高为优化目标,建立了单台机组变角运行优化模型和变速运行优化模型;在抽水流量和装置扬程一定的情况下,以运行费用最低为优化目标,建立了单座泵站、并联泵站运行优化模型;在抽水体积一定的情况下,考虑扬程变化和分时电价,以运行费用最低为优化目标,建立了单座泵站、并联泵站、并联泵站系统和梯级泵站系统的运行优化模型。3个应用实例考虑的优化范围与影响因素不同,优化计算结果表明,单台机组最优叶片角度下泵装置效率较设计角度最高可提高4.21个百分点;实行分时电价、变角调节的单座泵站系统运行优化方案和梯级泵站系统运行优化方案分别较设计方案节约电费5.64%和6.83%。提出了大型泵站系统运行优化建模时应综合考虑输变电、泵站和河道输水三方面能量损失。优化范围与考虑的因素越全面,节能与节约电费效果越显著。
- 冯晓莉仇宝云
- 关键词：泵站节能
- 大型泵站水泵机组工况调节方式定量优化选择被引量：5
- 2012年
- 为了合理选择水泵机组工况调节方式,实现大型泵站优化运行,考虑机组起停机特性、安装维护性、可靠性等因素,在此基础上,针对优化运行功能,在保证抽水流量的前提下,以设备投资与运行总费用之和最小为目标,提出了定量选择水泵机组工况调节方式的方法.该方法综合考虑了泵站的扬程变化范围、运行时间、变工况优化运行、运行费用及设备投资.应用该方法对典型泵型的工况调节方式进行了优化计算,结果表明:当泵站运行扬程偏离高效区较多或扬程变幅较大时,泵站需要设置变角或变频变速工况调节机构.泵站年运行扬程分布不同,工况调节方式选择受到一定影响.设备费用降低后,泵站采用变角调节或变频变速调节的扬程适用范围增大,设置工况调节方式实现优化运行的效果更加显著.该方法为定量确定水泵机组工况调节方式提供了依据.
- 冯晓莉仇宝云杨兴丽董波
- 关键词：水泵机组调节方式
- 调水兼顾排涝的贯流泵站机组及工况调节方式定量选择被引量：1
- 2012年
- 对于调水、排涝设计扬程相差较大的泵站,泵机组选型比较困难。以南水北调东线金湖泵站为例,同时满足泵站调水、排涝抽水流量,在众多可能泵机组方案中,筛选出可行方案。再在可行方案中,考虑泵站运行扬程变化、运行时间、变工况优化运行、运行费用和设备投资等因素,以泵站寿命期内设备投资和运行费用之和最少为目标,建立泵站总费用计算模型,研究不同工况调节方式的最优运行方案,提出工况调节方式定量选择方法。分析确定了泵站3种可行机组方案,对可行方案的贯流泵装置、工况调节方式以及配套电机功率进行计算。结果表明:金湖泵站宜选用泵型Ⅲ,变角工况调节方式,配套电机功率1800 kW。泵机组及其工况调节方式定量选择方法可以推广应用。
- 冯晓莉仇宝云杨兴丽董波
- 关键词：水力机械
