水电站气垫式调压室的体型设计

针对目前气垫式调压室体型设计尚无成熟方法可依的情况,基于国内已建工程的气垫式调压室设计资料,采用参数统计分析方法建立了相关参数间关系,拟定了各体型参数取值,并按参数拟定的方便程度逐步介绍各体型参数的拟定方法。同时,比较分析了基于稳定气体体积与基于稳定断面面积的两种体型设计方法的差异。最后以阴平水电站为例,完成了其气垫式调压室的体型设计,且大幅减小了方案拟定阶段的体型设计工作量。     

抽水蓄能电站水力瞬变的有限体积法建模模拟

针对抽水蓄能电站管道内水力瞬变问题,采用二阶有限体积法(Finite Volume Method, FVM)Godunov格式进行数值建模和模拟。首先根据有限体积法将数学模型的控制方程进行离散,采用Riemann求解器进行通量计算。为了得到二阶精度的Godunov格式,避免数据重构时产生虚假振荡,引入并分析比较了3种不同的斜率限制器。机组全特性曲线采用改进的Suter变换,在边界处加入虚拟边界,并与机组边界控制方程相结合,实现了管道内部控制体与边界处计算的统一性。将本研究所建数学模型计算结果与传统特征线法(Method of Characteristics, MOC)计算结果、实测值进行对比,并分析了相关参数的敏感性。结果表明：在库朗数等于1时,二阶FVM与MOC计算结果相同,当库朗数小于1时,FVM计算结果比MOC更准确、更稳定;针对抽蓄机组甩负荷过程,二阶FVM的机组转速计算值与实测值基本吻合,且比MOC计算结果更接近实测值;在抽水蓄能电站水力瞬变计算中,MOC需要对不同特性的管道内水锤波速进行调整,不仅增加计算复杂性,也会产生计算误差;而FVM只需降低库朗数,计算简单方便,且精度...     

石笼桥墩水毁模式试验与数值模拟研究

石笼作为一种新型桥墩应用结构具有绿色环保、成本低廉的特点,但在现实应用中仍有水毁事件发生。以某山区石笼桥为例,从河沙冲刷形态和水流流场入手,运用模型实验和数值模拟手段探讨石笼桥墩冲刷水毁的破坏模式。结果表明:沿水平面垂直于水流方向的侧移变化和河沙掏空的桥墩前倾是导致桥墩破坏的主要原因,在桥墩一侧,桥墩尾端冲刷形态宽度与桥墩宽度之比为1.1,最大冲刷深度位置距离桥基宽度与桥墩宽度之比为0.1~0.15;桥墩前部的集中受力对其整体性安全威胁较大。     

瞬变流中加权类动态摩阻模型的二阶近似求解

与稳态摩阻模型相比,加权类动态摩阻模型充分考虑水力瞬变过程中速度历史和加速度对切应力的影响,从而能较准确描述压力衰减,被认为是一维水锤模拟中最为精确的数学模型。由于卷积积分项的复杂性以及一阶精度可满足大部分水锤问题,加权类动态摩阻模型的求解均是基于特征线法的一阶格式。为了提高模拟精度,本文尝试推导出卷积积分项的特征线法二阶近似求解格式,并通过实验数据验证其准确性。计算分析表明,与二阶近似求解格式相比,一阶求解格式存在计算误差,且随着计算网格长度、流体流速和黏滞性的增大而增大。     

云边协同体系下水电厂统一数据平台研究与应用

以大型发电集团数字化转型为应用背景,文章提出发电集团云边协同体系架构,并结合数字水电厂智能辅助决策、人机协同等需求,研究和设计云边协同体系下数字水电厂统一数据平台,详细阐述虚拟化、数据中心、基础服务等内容,同时结合具体应用实例探讨了云边协同体系下水电厂统一数据平台与业务应用的关系.所提的统一数据平台技术架构适用于发电集...     

气垫式调压室内气体温度变化预测分析

在水电站水力过渡过程中,气垫式调压室封闭气室内的高压气体因调压室底部压力变化而发生压缩或膨胀,特别是某些突发情况使气体体积改变迅速时,会引起危害性高温或低温.为了解室内气体温度在各种工况下的变化范围及可能的危害,通过建立模型,进行数值模拟计算,详细分析预测了气垫式调压室内气体温度变化情况和危害特征.结果表明,室内气体存...     

移动电视智能保护控制器的开发与应用

重庆广电移动电视从2004年开播以来,已在3500辆公交车上安装移动电视。由于公交车电气环境复杂,电压不稳定极易导致移动电视设备损坏,如何降低故障率、提高开机率、减少运营成本,对此重庆广电移动电视事业发展部人员在技术上进行了积极探索,专门研发出一套针对公交车载电视保护和控制的系统——移动电视智能保护控制器。     

输水管线启动填充过程含滞留气团瞬变流数值模拟

针对长距离输水管道系统启动填充过程中水流冲击滞留气团的水气耦合瞬变流现象,考虑水体弹性、气体可压缩性、水-气交界面的动态运动以及多气团间的相互作用,推导建立含多段滞留气团的输水管线启动填充过程的数学模型.提出采用局部插值法动态追踪水气交界面,采用特征线法对数学模型进行求解.计算结果与试验结果的对比验证了该模型能够准确地...     

考虑动态摩阻的水柱分离弥合水锤Godunov模型

长距离输水管道水力瞬变过程中水体压强达到汽化压强时,将会发生水柱分离现象,水柱弥合将产生异常高压,导致管路振动、变形甚至爆管事故。已有的水柱分离弥合水锤数学模型主要采用特征线法(Method of characteristics, MOC)计算,并且很少考虑动态摩阻引起的能量衰减。为提高水柱分离弥合水锤现象的计算精确度和稳定性,基于有限体积法二阶Godunov格式,建立了考虑动态摩阻的离散气体空穴模型(Discrete gas cavity model, DGCM)。为实现管道边界和内部单元的统一计算,提出虚拟边界的处理方法。将该模型模拟结果与实验数据以及已有的稳态摩阻模型的计算结果进行比较,并对网格数、压力修正系数等参数敏感性进行分析。结果表明,本模型能够准确模拟出纯水锤、水柱分离弥合水锤两种情况下瞬变压力,与实验数据基本一致;考虑动态摩阻的瞬态压力计算值与实验数据更吻合;与MOC相比,当库朗数小于1.0时,有限体积法二阶Godunov模型计算结果更准确、更稳定;尤其是,压力修正系数取值0.9及较密网格时数学模型能更为准确地再现实验结果。     

考虑动态摩阻的管道泄漏水力瞬变数值模拟

为了提高管道系统泄漏的模拟和判断精度,将瞬态加速类(Brunone模型)和加权函数类(Zielke模型和Vardy模型)两类动态摩阻模型用于水力瞬变泄漏建模和模拟,并将计算结果与已有的试验数据、模拟结果进行对比分析.结果表明:与传统摩阻模型和存在简化误差的Brunone模型相比,Zielke模型和Vardy模型能更加精...