水轮机非平稳振动信号的小波分析

基于水电站机组振动的现场试验研究,利用小波分析方法在时域和频域上同时具有良好局部化性质的特点,对开停机这一典型非平稳过程信号进行小波分析。通过将信号分解到不同频带内,并对分解信号作振源分析和统计分析,以获取优势频率等有用信息。试验结果表明,水流脉动压力和尾水涡带摆动是引起开机过程中机组强烈振动的主要原因,同时也证明了小波是处理非平稳信号的最有力的工具。     

基于CEEMDAN和小波包分解的闸门振动信号降噪研究

针对闸门监测振动信号去噪问题,提出基于CEEMDAN（经验模态分解）和小波包分解的闸门振动信号降噪算法,通过采用CEEMDAN和小波包分解方法进行信号去噪,可以有效处理水电站泄洪闸门振动信号中受到的外部干扰。CEEMDAN方法能够将信号分解成多个本征模态函数（IMF）,每个IMF代表不同频率的振动成分,使得外部干扰和真实信号成分可以分离。随后,小波包分解能够将每个IMF进一步分解成不同尺度和频率的子频带,这有助于更准确地定位和分离干扰成分。对每个子频带应用阈值去噪技术,可以有效去除噪声,保留真实信号。由测试结果可知,该算法能很好地剔除闸门振动信号中的无用噪声,有效提高闸门振动信号的准确性。     

混流式水轮机顶盖振动信号的精细分频研究

高水头长引水隧洞电站在水力过渡过程中具有振荡周期长、振幅大、波动衰减周期长等特点,水轮机顶盖振动可以较好地反映该规律。本文依据真机试验,采用小波和小波包联合分析方法,对一大型电站变负荷振动试验中顶盖的振动响应测试信号进行了精细分频分析。结果表明:高水头长引水隧洞电站的水流脉动、尾水涡带和水击波频率较为接近,三者共同作用,导致顶盖强烈的振动响应;其中,水流脉动和尾水涡带是引起顶盖振动的最主要原因;同时也证明了小波和小波包联合分析方法是处理水电站振动信号的一种较好的方法。     

基于结构声强的水电站厂房振动传递路径研究

基于结构声强理论对ANSYS进行二次开发,实现了水电站厂房结构声强计算及矢量可视化。以一大型水电站坝后式厂房为研究对象,对其在机墩垂直动荷载和尾水脉动荷载分别作用下的结构声强进行了计算和分析。根据厂房立柱、楼板和风罩等部位的结构声强值和矢量图得到了该电站厂房结构振动的主要传递路径。研究结果表明,该厂房振动传递的主路径为:振动通过机墩或蜗壳外围混凝土结构传递到柱梁和风罩,再传到发电机层楼板;振动通过尾水管传递到蜗壳外围混凝土,然后传到机敦,接着传到风罩、柱子和梁,再传到发电机层楼板。结构振动传递路径可为水电站厂房结构优化设计和减振提供技术支持。     

基于改进小波阈值-EMD算法的高拱坝结构振动响应分析

基于高拱坝泄流结构实测振动响应数据资料,针对泄流激励作用下不可避免混有各种噪声进而影响结构工作模态识别精度的问题,提出了一种基于改进的小波阈值-经验模态分解(EMD)联合算法的滤波降噪方法。以拱坝泄流结构实测振动响应资料为基础,利用改进的小波阈值算法滤除大部分高频白噪声,降低EMD分解的边界积累效应,进行EMD分解,通过去趋势波动分析(DFA)方法进一步滤除白噪声及低频水流噪声。工程实例分析结果表明,与小波分析、EMD方法相比,该方法具有更好的降噪效果,能精确滤除泄流结构实测振动响应信号中的低频水流噪声及白噪声,最大程度地保留信号中有效特征信息,并且为拱坝泄流结构在噪声干扰下提取有效信息提供了捷径,为坝体结构的安全监控打下了基础。     

自适应LMD融合新小波阈值函数的信号去噪

针对非线性非平稳信号的去噪问题,基于LMD分解噪声的特征,并融合自适应寻优函数,提出了一种基于局部均值分解新小波阈值函数去噪方法。通过仿真信号和实测工程信号验证,比较EMD滤波、Harr小波、LMD滤波和LMD-新小波阈值函数4种算法的信号去噪效果,并采用3种评价因子对各种算法的去噪效果进行评价。结果表明,文中提出的LMD-新小波阈值函数方法能够基于白噪声分解特征,充分发掘数据本身所蕴含的物理机制和物理规律,融合新阈值函数,相比于其他传统方法在信号去噪方面效果较好。     

基于小波分析的水电站动荷载识别

结合西龙池水电站厂房的实际振动观测资料,利用小波分析提取出水力脉动荷载的时频信号,并利用遗传算法识别出该荷载的瞬时最大值。基于FFT变换的识别进行对比分析,说明了小波分析在水电站动荷载识别中的意义和必要性。研究结果可为今后深入探讨水电站结构的振源形式和动力计算分析提供参考。     

小波包特征熵提取水轮机尾水管动态特性信息

将小波包多分辨与信息熵相结合,提出了一种故障检测与诊断的方法——小波包特征熵-故障法。首先对采集到的振动信号进行3层小波包分解,在通频范围内得到分布在不同频段内的分解序列,进而建立信号的小波包特征熵向量,选取最能反映故障特征的参数作为特征参数,进行故障诊断识别。以水轮机尾水管压力脉动信号为例,运用此法进行了尾水管动态特性信息提取。试验表明小波包特征熵法是提取故障信息并进行故障识别的一种行之有效的方法,为流体机械的故障诊断开拓了新的思路。     

李家峡水电站机组开停机过程非平稳振动信号的小波分析

基于李家峡水电站双排机组振动的现场试验研究，并且针对传统频谱分析方法傅立叶变换（FFT）对于非平稳信号已力不从心这一缺陷，利用小波分析方法在时域和频域上同时具有良好的局部化性质，通过对开停机这一典型非平稳过程信号进行小波及小波包分析，将其分解到不同频带内，获取微弱信息和提取优势频率，并对其作振源分析，得出开停机初始时刻因水流不稳均出现强烈的振动现象，且低频段信号能量最大，开停机过程水流脉动压力和尾水涡带摆动是引起定子基础振动的主要原因。同时也证明了小波是处理非平稳信号的最有力的工具。     

基于经验模态分解的局部放电去噪方法

在简单介绍经验模态分解（EMD）的基础之上，将经验模态分解用于局部放电的信号分析。根据含噪声信号分解后固有模态函数（IMF）的统计特征，提出了一种基于向量阈值的新去噪算法，相比于常规的小波去噪算法，该算法具有形式简单、应用方便灵活、不受傅里叶变换及小波函数选择的限制等特点。实际处理结果及与小波的对比表明，新算法可以有效地抑制白噪声，取得和小波变换几乎一致的效果。     

椭圆管外流动熵产及放热系数的数值分析

以椭圆管加热水流动为研究对象,对椭圆管加热水流动系统进行了二维数值模拟。通过联立求解流体力学基本方程和熵产方程,获得了熵产、放热系数与雷诺数和纵、横向间距的变化关系。数值分析结果表明:熵产主要发生在管壁表面附近,而在系统内部区域熵产较小,可以忽略;熵产随雷诺数的增大而增大,随纵、横向间距增加而减小,熵产与雷诺数、纵、横向间距存在对应关系,纵、横向间距宜在1.75～2.0间;在相同的雷诺数值时,熵产、放热系数沿流动方向呈现单调减小的趋势;不同的雷诺数值,熵产、放热系数不同,单调减小的趋势相同。放热系数随Re的增大而增大,且与雷诺数存在对应关系。纵向总放热系数随纵、横向间距增大而减小,且存在对应关系。     

基于半结构可变模糊集的跨流域调水工程后评价

跨流域调水工程中调水量方案评价是一个多指标半结构性决策的问题,其特点是评价指标既有定量指标又有难以量化的定性指标。为了协调各指标之间的复杂关系,以半结构性决策可变模糊集和熵权理论为基础,构建了基于熵权的半结构性决策可变模糊集评价模型。其中,采用熵值法确定计算权重和相对重要性的二元对比法获得了经验权重,然后将计算权重和经验权重进行线性组合,构建了可变线性权重模型。实例研究表明,运用该评价模型能够取得比较稳定和合理的评价方案,而且不同的权重组合的评价方案可为决策者提供决策依据,具有重要的应用价值与现实意义。     

调水工程调水规模分析

采用跨流域调水工程是解决资源性缺水的重要手段。跨流域调水工程规模的确定,既关系到调出区未来发展对水资源的需求问题,也关系到工程建设的经济合理性问题。本文结合某跨流域调水工程实例,通过调出水资源量分析,调水规模与供水量关系分析,以及调水规模单方水投资分析。确定经济合理的工程规模。     

厂用电快切装置改造

湄洲湾电厂厂用电备用电源事故自动切换装置,原设计上采用工作电源开关辅助接点接入备用电源开关合闸回路来实现,由于厂用电切换时间偏长,在厂用电自动切换过程中,多次出现厂用负荷失电事故。介绍了湄洲湾电厂厂用电切换回路的特点,分析和总结了加装ABB SUE3000厂用电快切装置技术改造的经验,改造后试验及切换波形分析表明厂用电切换速度大大加快。     

水权转让的当事者构成研究

在水权转让中,当事者具有十分重要的地位,明晰水权转让当事者的构成是建立水权转让制度的前提和基础。通过明确水权转让的范围和条件,认为我国水权转让的当事者主要由生活、工业和农业三种消耗性水权主体构成,阐述了三种水权主体各自的特点,以农业水权转让为例分析了不同主体在水权转让市场中的地位和作用。最后对我国水权转让试点中的当事者构成进行了简要评述。     

实现跨流域和谐调水支撑性技术研究

跨流域调水直接关系到调水区与受水区的经济社会发展和当地居民生产生活,和谐调水直接关系到工程的可实施性。工程的规划、实施需要从整体方面系统考虑社会效益和经济效益。本文结合南水北调工程设计,就跨流域和谐调水规划设计中需要重点研究的技术问题进行了概要介绍。     

Analytical approach to entropy generation and heat transfer in CNT-nanofluid dynamics through a ciliated porous medium

The transportation of biological and industrial nanofluids by natural propulsion like cilia movement and self-generated contraction-relaxation of flexible walls has significant applications in numerous emerging technologies. Inspired by multi-disciplinary progress and innovation in this direction, a thermo-fluid mechanical model is proposed to study the entropy generation and convective heat transfer of nanofluids fabricated by the dispersion of single-wall carbon nanotubes(SWCNT) nanoparticles in water as the base fluid. The regime studied comprises heat transfer and steady, viscous, incompressible flow, induced by metachronal wave propulsion due to beating cilia, through a cylindrical tube containing a sparse(i.e., high permeability) homogenous porous medium. The flow is of the creeping type and is restricted under the low Reynolds number and long wavelength approximations. Slip effects at the wall are incorporated and the generalized Darcy drag-force model is utilized to mimic porous media effects. Cilia boundary conditions for velocity components are employed to determine analytical solutions to the resulting non-dimensionalized boundary value problem. The influence of pertinent physical parameters on temperature, axial velocity, pressure rise and pressure gradient, entropy generation function, Bejan number and stream-line distributions are computed numerically. A comparative study between SWCNT-nanofluids and pure water is also computed. The computations demonstrate that axial flow is accelerated with increasing slip parameter and Darcy number and is greater for SWCNT-nanofluids than for pure water. Furthermore the size of the bolus for SWCNT-nanofluids is larger than that of the pure water. The study is applicable in designing and fabricating nanoscale and microfluidics devices, artificial cilia and biomimetic micro-pumps.     

我国水权转让及其价格问题

目前我国水权转让还处于探索研究阶段，自2000年开始，水权转让实践典型代表主要是浙江东阳-义乌水权转让、甘肃张掖农民用水户转让水票和内蒙古开展的黄河取水权转让试点。为规范和引导水权转让价格的合理形成，要着重研究水权转让价格的管理形式，影响水权转让价格的主要因素和水权转让价格的形成方式。     

Microcystin in multiple life stages of Hexagenia limbata,with implications for toxin transfer

Microcystins are present in some aquatic organisms, but the potential transfer to and accumulation in terrestrial organisms is less understood. We measured microcystin concentrations in multiple terrestrial life stages of Hexagenia limbata to determine whether this cyanotoxin is transferred from one life stage to another and if H. limbata subimagos and imagos transport the algal toxin microcystin into terrestrial systems. Hexagenia limbata (n = 43) were hand collected from the shore of a low-nutrient lake with a history of Microcystis aeruginosa, located in Michigan’s Lower Peninsula. We quantified microcystin concentrations in H. limbata with enzyme linked immunosorbent assay (n = 39), with a subset verified with high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry (n = 8, including duplicates). Microcystin ranged from the method limit of detection (MLOD) to 0.64 µg/g dry weight with detectable concentrations in subimagos, imagos, and spent females, indicating a potential for transport of this toxin to terrestrial systems. These data indicate that emerging aquatic insects are a potential vector for the transfer of microcystins from aquatic to terrestrial food webs and may pose a threat in and around systems with both H. limbata and more extensive blooms of M. aeruginosa.     

南水北调西线工程对调水区的影响浅析

采用快速社会评价法分析了南水北调西线工程对调水区产生的影响与效益，调水区社会环境对西线工程的适应性和可接受程度，以及调水区受益的持续性，总体上认为调水区不存在制约西线工程建设的重大因素，西线工程的建设还将有效地改善调水区生产、生活条件，促进调水区经济发展。