渡槽槽体结构风载体形系数的风洞试验研究

本文对于渡槽槽体结构模型进行了风洞实验研究，对于矩形渡槽槽体在均匀流场和具有18%湍流度的湍流场中各取三种不同的高宽比进行了风洞试验，测量了在槽内有水和无水两种情况下槽体各个部位的风压系数，从而计算得出了渡槽结构风载体型系数。从实验的初步的结果来看，渡槽结构风载体型系数同近年来我国编制的桥梁抗风设计指南中类似结构物的风载体型系数比较接近，但是同以往在渡槽抗风设计时所使用的参数有一定的差别。本文中得出的渡槽槽体结构的风压分布和风载体型系数，为渡槽结构的抗风设计提供了参考依据。     

有关混凝动力学问题的研究与探讨

混凝控制指标的确定和涡漩理论的作用是混凝动力学中最为关注的问题,本文以往复隔板絮凝池的改造为例,对最佳水力条件下混凝控制指标的合理选用进行了讨论,并在此基础上对池中水流涡漩运动进行了研究,得出适宜的速度梯度G值有利于形成更多更小的微涡漩,可使颗粒有效碰撞次数增加,有效地提高混凝效果。     

混流式水轮机飞逸过程瞬态流动与能量耗散研究

水轮机经历飞逸过程时,其内部将出现流动分离、涡漩及高振幅压力脉动等瞬态水力特性。为明确其在飞逸过程的不稳定流动特性,本文以某典型水头段混流式模型水轮机为研究对象,对其由额定转速过渡至飞逸转速的瞬态流动过程开展研究,数值计算获得的飞逸单位转速及流量与试验测试结果吻合较好。结果表明:飞逸过程中,转轮进口处水流在大冲角作用下形成较强的流动分离,诱发转轮叶片通道产生大尺度的涡漩结构,且随转速升高,涡漩体积逐渐增大,对主流形成强烈扰动。过流部件内均捕捉到低频、宽频特征的高振幅压力脉动,频率范围在0.5倍叶频以下,且对应的转轮域压力幅值最高。进一步,本文基于能量平衡方程分析水轮机能量耗散特性,发现各过流部件能量耗散主要发生在转速上升的初始阶段,且转轮和尾水管内的能量耗散之和超过耗散总量的90%。此外,湍动能生成项和雷诺应力做功项远大于黏性耗散项和黏性力做功项,表明不稳定飞逸过程中的能量输运和耗散主要由湍流主导。转轮内的主要能量耗散位置与涡漩结构位置对应,表明转轮内流动分离诱导的复杂涡漩结构是引起能量耗散的根源,为进一步揭示水轮机飞逸过程的能量耗散机制研究指明了方向。     

能量损失与涡漩相关矩关系的理论研究

本文从二次流能量损失的基础上研究，得到了涡漩相关矩与能量损失的关系，推导了涡漩雷诺应力方程，为进一步研究能量损失提供了新的依据。     

明渠液固两相湍流结构及谱特征

明渠液固两相湍流特征关系到渠内水流流态及泥沙的输运和沉积。通过明渠水槽试验,借助声学多普勒流速仪测量瞬时湍流流速,结合时均分析法和惯性耗散法统计分析脉动流速、Reynolds切应力、湍流强度、湍流自相关系数和湍流能量谱特征。结果表明:相对于单一液相,液固两相各湍流特征值明显增大,固相颗粒增加了液相的湍流强度;其次,河床处湍流涡漩弱于水深一半处和水面处,其对于固相颗粒的起动、输移具有关键作用;增加固相颗粒后,符合-5/3幂变化规律的能谱曲线更广,更有利于固相颗粒的输运。     

桥墩水流特性大涡模拟研究

采用大涡模拟（LES）数学模型对河道中单个桥墩及3个桥墩条件下的水流运动进行数值模拟。计算结果与试验结果吻合良好。对计算得到的墩前及墩后流速变化、水位变化、剪应力分布、涡量变化及频谱进行分析,基于以上分析发现:桥墩间距较窄时（s/D=2）,墩前不同位置（0＞x/D＞-5）处的垂向流速绝对值|Uz|大于其他工况条件下相同位置处的流速,而在墩前x/D5）,中心桥墩两侧的桥墩对中心桥墩尾流区的干扰减弱,叠加效应可以忽略。桥墩间距较窄时（s/D=2）墩后x=0.5D处计算得到的涡漩特征长度与桥墩直径基本相同,该处涡漩主要由单个桥墩的尾流产生,而桥墩后x=5D处的涡漩特征长度与3倍的桥墩直径一致,中心桥墩后x=5D处的涡漩由3个桥墩叠加产生。     

锁坝下游的冲深计算

分析了锁坝下游的冲刷机理，认为锁坝下游的冲刷主要是由涡漩水流造成的，并从涡漩环量在冲刷前后相等的概念出发，导出了锁坝下游冲刷深度的计算公式，并利用水槽试验资料对公式的系数进行了率定和检验，获得了较好的结果。     

新疆盐湖风电场风能资源评估分析

盐湖风电场是规划建设的新风电场,为了更好地利用其风能资源,对盐湖风电场的风能资源进行了评估分析。依据测风塔2794号1 a的测风数据,主要分析了年风能参数、风向频率和风能密度方向分布、风速频率及风能频率、湍流强度以及风切变指数。结果表明:盐湖风电场风功率密度达到4级;主风向与风能密度分布主方向一致;风能频率主要分布在中等风速段;盐湖风电场的风能资源丰富,具有很好的开发价值。     

明渠湍流发夹涡包形成及湍动能分布特性

湍流结构是湍流运动研究中最为基础的问题。为了解明渠湍流结构相互作用的动力演变关系,该文采用高频高分辨率粒子成像测速系统对充分发展的明渠湍流进行纵剖面二维流速矢量场进行测量,对发夹涡及发夹涡包结构与高低速流团的动力演变关系以及发夹涡结构内部的湍动能分布特性进行分析。结果表明:发夹涡及发夹涡包结构可以由高低速流团相互作用而产生;发夹涡涡核只位于高低速流团的交界区域。近壁区发夹涡结构的喷射(Q2)过程为产生湍动能的主要区域。而湍动能耗散主要集中在高低速流团的交界区域。明渠湍流近壁区为湍动能的主要产生与耗散的区域。     

往复隔板絮凝池涡漩流场的研究与探讨

往复隔板絮凝池不同边壁形状水流结构对混凝沉淀效果有影响,但由于往复隔板絮凝池廊道狭窄、絮凝池拐弯水流结构复杂,致使整个流场的量测十分困难.应用粒子图像测速技术,建立了研究往复隔板絮凝池水流结构的室内测试系统.对往复隔板絮凝池拐弯处水流涡漩运动进行了研究,使用量测系统软件,对不同方案下水流涡漩运动进行了分析,并对混凝沉淀效果进行了比较.     

风力发电技术发展动态

本文介绍了近几年风电机组研制、风资源评估及风电场发电量预报等风电技术发展动态,简要分析了其发展方向,并对我国的风电开发及技术研发工作提出了建议。总的来说,陆上风电技术已经成熟,今后研究的重点将集中在进一步减小对电网冲击和环境影响以及降低风力发电成本上。海上风电技术处于快速发展阶段,海上专有机组设计、风资源评估、海上施工技术和维护策略将是未来研究的重点。我国应该在大力进行风电工程建设的同时重视风电的基础理论和技术研究。     

不同风速谱激励下的风力发电机塔架风致响应及风振系数研究

为研究不同风速谱激励下,风力发电机塔架的风致响应,建立某兆瓦级风力发电机一体化有限元模型,基于经典随机振动理论对其进行风荷载作用下随机振动分析.得到了几种典型风速谱激励下风力发电机塔架位移响应功率谱密度.分析了不同风速谱激励对风力发电机风致脉动响应影响.根据Davenport峰因子取值法,讨论了不同保证率下的峰因子对风...     

新疆不同区域风电场风能资源对比分析

风电利用效果主要与风能资源有关。文章以新疆额敏县165团和布尔津县风电场风能资源为研究对象,从气象条件,各月及年平均风速、风速和风功率密度、风速和风能频率分布等方面全面分析两处风资源情况,经过比较,布尔津县风能资源更优,为今后开发风能资源提供了数据支撑。     

甘肃酒泉风电基地风电预测预报系统

为了解决甘肃酒泉千万千瓦风电基地大规模风电并网难题,缓解电网运行、调度和电力市场管理的压力,文中从风电场的实际情况出发,提出了风电预测预报系统的总体方案,对建设风电预测预报系统方案中的数据采集、风能预测预报和风电预测预报模式进行了研究,提出了将多种预测方法结合的解决途径。     

基于等效平均风速的风力发电功率预测

目前应用风速气象数据预测风力发电功率的方法存在较大误差,难以满足工程应用的精度要求。文中基于能量守恒原理提出了风力发电机组等效平均风速的概念,并通过为期1年的现场实验分析得到等效平均风速与最大风速和平均风速的函数关系,由此提出了基于等效平均风速的风力发电功率预测方法,并与以往基于平均风速的风力发电功率预测方法进行了工程应用效果对比,表明基于等效平均风速的预测方法较基于平均风速的预测方法在预测精度方面有明显提高。     

时间序列模型在风场风速预测中的应用

针对风速的特点,介绍了在风场风资源利用中几种较为常用的风速预测方法,并且结合实例详细叙述了时间序列法在风场风速预测中的应用。由实例得到的预测模型所得的平均绝对百分比误差为15.7%,与实际风速分布特性较为吻合。研究结果验证了时间序列模型在风场风速预测中的可用性,为风能源的实际应用提供参考。     

从国外风电发展探讨我国风电发展思路

风能是一种可再生、无污染的能源，其储量巨大，将成为21世纪的主要能源之一。本文从风能资源概况、国外风电发展现状、风电技术发展趋势，结合我国目前风电开发的实际情况，提出了我国发展风力发电的一些思路。     

中国东部海域风能资源分析

海上风能是海洋能利用的一个新方向,逐渐成为风力发电开发利用的新领域。利用CCMP海面10m高度风场资料,计算了近11年中国东部海域和南海近海区域的平均风速、风功率密度等风能资源特征量,以期为大规模海上风能资源普查和规划提供科学依据。分析显示,近岸水深50m范围内,福建沿海和台湾海峡拥有最丰富的风能资源,其次为江苏近海;风能资源受季节性影响较大,秋冬季节风能资源比春夏季节要丰富;东部海域大部分为风能富集区域,近海风能可开发区域较大,风能资源较好。     

风电场风能资源评估几个关键问题分析

正确科学地对风资源进行评估,意义重大。针对我国风电场工程可行性研究报告的现状和GB/T 18709—2002《风电场风能资源测量方法》、GB/T 18710—2002《风电场风能资源评估方法》、《全国风能资源评价技术规定》等的某些条款进行了阐述,指出目前风资源评估中存在的一些问题并提出了一些建议,希望为以后的相关工作人员提供一个参考。     

大规模非并网风电系统开发与应用

风电并网是目前世界上大规模风电场的唯一应用方式,但由于风的高度不稳定性,导致风电大幅度波动,风电在电网中的贡献率难以超过10%。文中介绍了大规模非并网风电直接应用的原创性思路,即大规模风电不并入电网,直接应用于一系列能适应风电特性的终端用户。非并网风电系统中的风力机较常规风力机结构得到优化、风能利用效率显著提高、大幅度降低风电成本,并阐述了下一步需要解决的问题和研究方向。