一、调压井试验模型设计的研究（论文文献综述）
李欢欢[1]（2021）在《水轮发电机组安全评价及其调节特性对互补发电效益影响研究》文中研究说明在电力低碳转型大背景下,水轮发电机组（常规水轮发电机组和水泵水轮发电机组）作为稳定灵活性资源将消纳更多风光可再生能源。受电力负荷峰谷差与自身水-机-电耦合特性的双重影响,水轮发电机组将面临更为频繁的过渡过程,顶盖振动、导轴承摆度及尾水压力等指标参数剧烈变化,严重威胁机组安全运行及调能效果。本文以揭示水轮发电机组过渡过程复杂水-机-电耦合关联机制与解析多指标参数复杂波动变化背后潜在风险规律为关键科学问题,构建水轮发电机组动态安全评价新框架,并将水轮发电机组动态调节特性纳入高比例可再生能源入网的现实情景下,进一步优化机组互补性能与互补效益,取得以下三方面研究成果。1.围绕揭示水轮发电机组过渡过程复杂水-机-电耦合关联机制这一关键科学问题,克服传统水轮机调节系统模型、轴系模型或抽蓄电动机模型不能全面描述机组水-机-电耦合特性的缺陷,探究子系统耦合切入点,建立两类机组过渡过程水-机-电耦合模型并深入研究机组动态稳定性。主要包括:（1）针对一管两机常规水轮发电机组,由水轮机力矩推求转轮水力不平衡力,以水力不平衡力为切入点耦连发电机不平衡磁拉力、阻尼力、碰摩力及水导轴承非线性油膜力,使水力系统与机电耦合系统紧密联系,利用特征线法求解引水管-尾水管传递函数、四阶龙格库塔法求解轴系受力方程,建立水轮机调节系统与轴系耦合统一模型,将可靠性验证后的耦合统一模型应用于开机稳定性分析,研究主要运行或结构参数对机组振动特性影响规律,优化主要参数取值,从而使机组能够以最经济、操作最简便的优化方式提高过渡过程稳定性。结果表明:转子振幅与自调节系数关系可用二次方程近似描述,转子振幅与转轮进出口直径比关系可用五次方程近似描述;轴承离心率对开机振动失去响应的临界数量级趋近于1×10-6,转轮进出口直径比最优取值趋近于0.8,自调节系数最优取值趋近于3。（2）针对一管两机水泵水轮发电机组,将其抽水调相运行时水压扰动等异常变化等效为高斯随机型或阶跃型外部激励,以“外部激励影响有功输出,有功输出影响无功特性”为切入点耦连水力系统与机电耦合系统,利用特征线法求解复杂管道传递函数并基于Matlab/Simulink模块耦合励磁装置及抽蓄电动机模型,建立完整水泵水轮发电机组多机调相仿真模型。利用可靠性验证后的仿真模型研究外部激励作用下进相与迟相转化机制及多机间无功流动特性,并结合工程案例提供调相机跳机情景下的风险缓解建议。结果表明:一台机组受到外部激励时,易导致并行机组进相深度减小甚至转迟相运行;阶跃激励比高斯随机激励对进相与迟相转化行为影响更大;阶跃激励较大时,励磁电流辅助调节作用可适当缓解调相不稳定性。2.围绕解析多指标参数复杂波动变化背后潜在风险规律这一关键科学问题,克服子系统耦合复杂性造成风险特征提取和风险表现归类困难问题,提出利用动态风险量化方法深入挖掘两类机组过渡过程指标参数间及与运行风险间关联规律的新思路。（1）为准确界定常规水轮发电机组不推荐运行区、且缓解推荐运行区风险问题,基于理论修正的顶盖振动、导轴承摆度及尾水压力等动平衡实验关键指标参数,利用动态熵改进模糊集评价方法与灰色关联评价方法,提出动态熵-模糊集风险评价方法与灰-熵关联动态风险评价方法深入挖掘不推荐运行区与推荐运行区关键指标参数潜在风险规律,以概率形式量化机组实时风险度,提取高风险指标参数并对危险度排序。结果表明:机组不推荐运行区可从0 MW～121 MW缩减至0 MW～100 MW,将为灵活性调度增加21 MW可调容量。推荐运行区内不同水头下指标参数危险度排序存在明显差异,证明不同运行水头下定位的高风险部件将各有侧重。（2）为缓解水泵水轮发电机组水轮机工况甩负荷过渡过程运行风险,考虑导叶直线关闭和球阀-导叶联动关闭两种方式,利用训练数据和相应风险判别准则改进传统Fisher判别法,提出基于Fisher判别的动态风险评价方法深入挖掘甩负荷过程水轮机流量、转速、尾水压力及蜗壳压力等关键指标参数风险演化特征,量化各工况点下机组运行风险概率。结果表明:导叶直线关闭和球阀-导叶联动关闭方式下机组不稳定运行概率分别为0.23和0.16,说明导叶直线关闭方式下机组甩负荷后会出现包括水锤压力在内的严重稳定性问题,若不优化导叶关闭方式,长期运行将造成部件疲劳损伤;两种关闭方式下机组风险演化特征均呈现双峰特性,其中第1波峰发生于甩负荷初期,而第2波峰发生于甩负荷后期;球阀辅助关闭的加入对机组第1波峰运行风险缓解作用极小,但可显着降低第2波峰风险概率。3.围绕高比例可再生能源入网严重威胁水轮发电机组安全运行及调能效果这一现实情景,克服现有经济目标函数缺乏对灵活性水电机组调节成本量化的缺陷,构建超调量、上升时间、调节时间及响应峰值等水电机组动态调节性能指标以衡量PID控制参数、能源配比及传输线路布置优化对水光互补系统稳定运行优化作用。进一步地,以水风互补系统为研究对象,提取高敏感性超调量指标量化水电机组动态调节成本,综合考虑电能损失成本、投入成本及售电利润等较完备的投入-产出费用因子,提出以成本-利润为目标函数的水风互补发电效益评价方法,研究风速类型、容量配比及市场电价波动对互补发电效益作用机制。结果表明:当风电接入比例超54.5%时,最不利风速条件下风力发电效益将反超水力发电效益;分时电价每天捕获的互补系统总发电效益比固定电价效益要高出1万元左右。
张利平,朱颖儒[2]（2020）在《某大型多岔调压井设计》文中指出某水电站属于长引水式电站,根据水力过渡过程计算结果需设置上游调压井。该电站共5台机组,采用由一条引水主洞通过调压井分岔到5条压力管道布置型式,该调压井分岔多,结构型式复杂,开挖直径大,对调压井分岔结构的水头损失及调压井的围岩稳定和衬砌结构安全进行计算分析,最终确定多岔结构调压井布置及体型。
许贝贝[3]（2020）在《水力发电机组系统可靠性与多能互补综合性能研究》文中研究表明在国家进行电力结构化、市场化改革大背景下,风水等随机可再生能源将会更多地被电力系统所消纳。水电作为调峰调频重要角色,将会面临更为频繁的过渡工况调节和非最优工况运行两个重要发展趋势。准确认识在非最优工况运行下水轮发电机组动态变化特征,对提高水轮发电机组系统的灵活性运行和维护区域电力系统的安全可靠性具有重要的科学意义价值。机组在非最优工况区轴系振动剧烈,以传统水轮机调节系统为核心的PID调速器控制效果无法保证发电机角速度的稳定性,这严重威胁了水轮发电机组在非最优工况区的发电可靠性。论文以水轮机调节系统发电机角速度控制与轴系振动相互作用关系为关键科学问题并对传统水轮机调节系统模型进行改进以研究水轮发电机组发电可靠性和综合性能评估问题,并取得以下三方面研究成果:1.基于最优工况设计的传统水轮机调节系统因轴系振动微小而忽略其对调速器控制的影响,这已不适应能源结构改革背景下电力系统对水轮发电机组全工况运行的新要求,故提出基于传统水轮机调节系统评估非最优工况下水轮发电机组发电可靠性建模新思路——传统调节系统与水轮发电机组轴系统模型的耦合统一围绕水轮机调节系统控制与水力发电机组轴系振动相互作用关系问题,系统论述和分析调节系统与机组轴系耦合关系和参数传递方式。通过对三种耦合方法的深入研究,进一步提高了水轮机调节系统在部分负荷或过负荷工况下的模拟精度。主要包括:（1）以水轮机调节系统中发电机角速度与水轮发电机组转子形心偏移一阶导数为耦合界面参数,实现了调速器控制与轴系振动相互作用的模型统一;选择经典调节系统模型和基于纳子峡水电站现场测量轴系偏移峰峰值数据作对比探究统一模型模拟精度。结果表明:机组轴系形心偏移不受流量变化的影响,即工况变化形心偏移值保持不变,且轴系固有频率基本保持不变。可见,通过发电机角速度耦合的水轮发电机组系统在不同工况下相互作用关系极不明显,且在轴心偏移上模拟精度较差。（2）以水力不平衡力和水轮机动力矩为耦合界面参数,并选择经典调节系统模型与耦合统一模型仿真结果对比探究模型模拟精度。结果表明:水轮机调节系统动态响应模拟误差在稳定值无差别,在过渡过程下模拟误差超过10%。可见,基于水力不平衡力和水轮机动力矩耦合的系统模型能够较好反映机组在过渡过程下调节系统与轴系振动相互作用关系,但在过渡过程中模拟误差较大。（3）以水力激励力、水力不平衡力和水轮机动力矩为耦合界面参数,并对轴系不对中故障振动实验测量的轴心轨迹和振动频率与所建耦合统一模型仿真结果进行对比分析,发现机组固有频率模拟误差小于3%。可见,通过水力激励力、水力不平衡力和水轮机动力矩耦合的系统模型在模拟不对中故障时表现出较好的模拟精度。2.围绕非最优工况下水轮机调节系统耦合关系复杂且参数取值存在不确定性导致的发电可靠性评价困难问题,提出利用敏感性和可靠性分析工具量化不同工况下机组发电可靠性的新构想——水轮发电机组系统发电可靠性指标及其初步应用（1）稳定工况和过渡工况下模型参数不确定性分析从水电站参数设计角度对机组模型参数进行随机不确定性定义,并选择发电机角速度和发电机形心偏移作为调节系统和轴系系统模型输出值,从而得到机组在稳定运行工况和过渡工况下模型单参数敏感性排序和参数间相互作用的敏感性排序,进而确立水力发电系统发电可靠性的场景设计原则。（2）不同场景下水轮发电机组发电可靠性指标选取与评估通过设计不同可再生能源占比、不同风速干扰等场景,选择最小调节值、最大调节值、超调、欠调和峰值五个动态指标作为发电可靠性评估指标,研究风水互补发电系统的故障响应、调节性能等动态特征。研究结果表明,水力发电系统调节能力对随机风低标准差和梯度风高平均值低标准差极为敏感。相反,对阵风属性指标（即风速频率、幅值和偏移量）的调节敏感性较弱。此外,快速响应（以调节时间和峰值时间表示）与稳定响应（以最小调节值、最大调节值、超调、欠调和峰值表示）之间的主导因素评价比较复杂。但当快速响应与稳定响应相一致时,就很容易对水轮发电机组动态调节性能做出评价。3.为克服传统风水互补系统以天为最小时间尺度而忽略水轮发电机组动态性能状态的经济型问题,提出一种基于秒级尺度动力学模型的经济性评估方案——资源利用度、平抑性等级和综合效益分析通过研究风电资源的时间与空间尺度效应,给出简单时空尺度等效方案,进而提出基于秒级尺度的风水互补发电系统模型风速变异系数、波动系数和平抑系数的计算方法;进一步通过设计不同可再生能源占比、不同风速干扰等场景,获取风水互补系统的动态响应,并计算年运行内的售电效益、调峰效益、节省能源效益、机组启停成本、导叶疲劳损失成本、维护成本（无导叶损失）等,全方位衡量水电站在调节风电功率变化场景下所带来的经济收益情况。初步试算结果表明,基于秒级尺度的风水互补系统的经济性评估方案是可行的。
李方园[4]（2020）在《上海市粮田低压管道灌溉系统实施效果与关键技术探讨》文中进行了进一步梳理随着我国经济不断向前发展,水利已经成为现代农业建设不可或缺的首要条件,是经济社会发展不可替代的基础支撑,是生态环境改善不可分割的保障系统。农田水利是农业生产与发展的根本,是农业和农村经济发展的重要基础设施,也是目前农村基础设施中的薄弱环节。近年来,上海市在粮田种植区的小型机电灌区,大力发展低压管道输水灌溉技术,取得了显着的节水、节地、节能、增产等经济效益,在发展过程中存在未充分考虑水稻泡田期用水量大而集中的特点,缺少适宜上海市的技术模式,影响该项技术的推广和可持续应用等问题。本文针对当前上海市已建粮田低压管道输水灌溉系统的发展情况,做了相关研究,得到如下研究成果:（1）采用发放调查表、召开座谈会和现场调查等方式对上海市已建粮田的低压管灌工程进行了全面深入的调研,对上海市低压管道灌溉系统灌区水源、控制规模、作物布局、灌溉工程类型、灌溉系统建设情况、运行管理状况等有了全面的了解,总结了全市低压管灌工程的三种主要形式及其分布情况。通过分析典型案例,总结全市低压管灌系统实施效果的成功经验,并剖析存在的问题。（2）针对目前上海市低压管灌系统存在的问题,选择典型灌区,开展了系统水力性能模拟分析,并在系统中合理布设流量计、压力表等实验设备,开展了相关试验研究。通过模拟与试验,对系统运行工况与设计工况进行对比分析,分析了系统规划布局、水泵选型、管径选择等设计方法及设计成果的合理性,证实了本文提出的水力性能模拟方法对全封闭式和开敞式低压管道灌溉模式均适用;通过设计不同的试验方案,优化系统轮灌工作制度,监测系统能耗,了解变频控制器在全封闭管道输水灌溉中的效果明显。（3）结合上海市灌区特点,分析了影响上海市低压管灌工程推广应用的主要因素,提出了适宜上海市的低压管灌系统技术集成模式、适宜控制面积和系统建设标准。在此基础上,针对上海市小型机电低压管道灌区不同灌溉面积、不同扬程、不同布置形式,考虑工程投资、运行成本,进行了低压管灌系统从首部、管网到田间的三位一体标准化设计研究。
苟东明[5]（2019）在《一管多机布置抽水东蓄能电站瞬态建模与过渡过程分析》文中进行了进一步梳理目前国内抽水蓄能电站的建设正在高速发展,在电站枢纽布置时,输水系统和机组的组合方式往往采用一管多机输水系统布置方案,在安全风险可控的前提下,总体降低工程成本,如广东清远蓄能电站引水系统采用了一管四机布置、浙江天荒坪蓄能电站引水系统采用一管三机布置。当采用一管多机布置方式时,同一水道两台机组或多台机组之间存在水力联系,若其中一台机组突然甩负荷或者增负荷,必然引起调压井水位、分岔点测压管水头的变化,对同一水道系统电其余机组水头、出力、转速、导叶开度等产生影响,这种过渡过程中的水力干扰引起的机组负荷、压力瞬时变化的危险性在已建工程中得到证实。与此同时,与引水系统压力上升相比,尾水管压力下降值越来越成为工程建设过程中关注的重点,极端运行条件下的计算结果和机组安装高程的选择可能直接影响到工程建设的经济性和安全性。本文结合抽水蓄能电站工程实际,针对一管多机布置抽水蓄能电站瞬态建模与过渡过程稳定性分析开展了深入研究。主要完成的工作及结论如下:（1）建立了一管多机布置抽水蓄能电站非线性动力学模型框架,基于该动力学模型框架,系统研究了极端工况下运行条件对抽水蓄能电站蜗壳进口最大压力、尾水管进口最小压力、机组最大转速上升率、引调和尾调最高最低涌波水位的影响规律,并根据数值仿真结果以及实际工程数据,给出一管多机布置抽水蓄能电站在过渡过程中运行特征参数的选择范围,可为工程设计和保证工程安全提供依据。（2）基于敏感性分析法研究了机组主要特征参数对过渡过程瞬态特性的影响规律,包括机组特性及“S”型特性对过渡过程的影响、导叶关闭规律对压力和转速控制的影响、机组转动惯量压力和转速控制的影响等。并进一步分析了,调压井设置条件、调压井阻抗孔直径大小、岔管布置位置等输水系统关键参数对过渡过程的影响规律,研究结果能为一管多机抽水蓄能电站布置运行提供理论指导。（3）结合丰宁和沂蒙两座典型抽水蓄能电站,较系统开展了一台机甩负荷或增负荷情况下水力干扰对其余正在正常运行机组影响的数值研究。结果表明,对于引水系统为一管两机的电站,一台机甩负荷或增负荷时,对另外一台机正常运行的机组蜗壳进口压力存在较大影响,两台机组蜗壳进口压力波形相似,且相较于增负荷工况,甩负荷工况下影响更大。一台机增负荷时,另外一台正常运行的机组出力发生波动,且出力极大值上升较小,出力极小值下降较多。一台机甩负荷时,另外一台额定运行的机组出力发生波动,且出力极大值上升较大,出力极小值下降较小。给出了典型工况下机组运行稳定性条件,研究结果为保障机组安全稳定运行提供理论依据。（4）采用不同区域多数值耦合算法对泵工况断电飞逸过渡过程进行了三维湍流数值模拟。结果表明,在飞逸工况下,转轮内部产生涡流,在制动工况下出现尾水涡带,管状空腔涡带在脱离壁面形成,随后旋转方向改变,形成顺时针柱状涡带,后期在水轮机工况出现偏心。通过数值模拟得到了断电飞逸过程中水泵水轮机外特性参数的动态变化规律、不同时刻尾水管、调压井内部流态的演变规律等。
张记坤[6]（2019）在《水轮机调节系统非线性建模与动力学分析及参数优化》文中进行了进一步梳理水轮机调节系统是一个涉及水力、机械、电气等多种因素在内的,具有强时变性和非最小相位的复杂的非线性控制系统,其动态调节品质将直接影响机组运行的稳定和安全。以往由于研究重点的不同,对机组调节系统做近似简化或线性化处理,虽然也能对研究重点做出很好的解释,但放大到整个水轮发电机组的调节系统却未必是最佳的控制策略,并且在很多模型中存在参数的物理意义不清晰等问题。鉴于此,本人在前人的研究基础之上,首先推导并建立了相对完整且物理意义清晰的水轮机调节系统非线性模型,运用Hopf分叉理论对所建系统模型进行分叉分析;其次运用遗传算法对模糊自适应PID控制器相关参数进行优化,并将其运用到非线性水轮机调节系统调速器参数的精细化整定研究中。仿真结果表明基于遗传算法优化参数的模糊自适应PID控制能有效改善机组在频率和负荷扰动下的过渡过程,具有更好的调节品质。本文主要的研究内容有以下几部分:（1）将水轮机调节系统分为四个子系统:有压过水子系统、水轮机子系统、发电机子系统和调速器子系统,然后分别对以上各子系统进行数学模型的推导和建立。（2）将各子系统数学模型进行整合,建立完整的水轮机调节系统非线性模型。运用非线性分叉理论,在机组受到频率扰动和负荷扰动两种常见工况下,分析调速器参数发生分叉时临界点所构成的分叉图以及稳定域范围。（3）基于遗传算法对模糊自适应PID控制器相关参数进行自适应整定,并将其运用到弹性水击非线性水轮机调节系统中,对水轮机调速器的最佳参数进行精细化整定研究。（4）在Simulink的基础上,运用预设初值的方法,建立考虑调压井的机组调节系统非线性Simulink仿真模块,一来验证本文所建微分代数模型的正确性,二来研究被控对象参数对机组调节性能的影响。
王银平[7]（2018）在《长引水电站水力特性耦合数值模拟与试验研究》文中指出为了克服水电站纯一维计算无法准确描述关键部件动态特性以及全三维计算浪费计算资源的弊端,对水电站水力系统进行一维三维耦合模拟计算有很大的必要性。本文依托雅砻江某水电站,首先在现场对水轮机内压力进行了测试,然后基于课题组对该水电站调压室水位波动的数据进行了以下研究:（1）通过Visual Basic6.0实现了对FLUENT的二次开发,建立了一维三维耦合模拟模型,实现FLUENT打开、读取case以及date文件、更改边界条件、计算、输出耦合面数据等自动化操作。（2）利用耦合模型和传统的一维模型对雅砻江某水电站引水隧洞、调压室系统进行单机甩负荷过程计算。与实测数据对比发现:一维模型计算大室、升管1、升管2的水位振幅为56.84m、57.95m、57.95m,与实测数据差值为-0.23m、1.71m、0.58m;耦合模型计算振幅为57.20m、55.50m、57.69m,与实测数据差值为0.13m、-0.74m、0.32m。在描述各部位水位差方面,一维模型最大误差4.16m,耦合模型最大误差1.06m,耦合模型能够更好模拟各部位水位差以及调压室内水流的振荡特性。分析2#机组蜗壳进口压力频率为0.002Hz与调压室相同,调压室水位波动会对机组产生影响。对溢流堰高度、升管面积、大室底部阻抗孔面积对调压室水力特性的影响进行了研究,结果表明,溢流堰高度越高、升管面积越小、大室底部阻抗孔越小,波动周期和振幅越小。（3）在雅砻江某水电站开展原型试验,对水轮机蜗壳入口及尾水管出口脉动压力数据进行测试。建立水轮机模型进行稳态计算,将计算所得蜗壳进口压力、末端压力与尾水管进口压力与实测数据对比,误差分别为3.70%、4.58%、7.18%。真机试验满负荷下蜗壳入口压力脉动主频为0.38Hz;尾水管进口脉压主要为0.3-0.9Hz,数值计算频率为0.73Hz、0.38-0.76Hz。利用耦合模型对雅砻江某水电站引水管道水轮机系统进行了飞逸过渡过程计算。计算结果显示:飞逸过渡过程中水轮机蜗壳压力以及导叶压力上升,压力下降梯度减小;转轮内水流流向恶化,发展为冲击水轮机叶片。分析飞逸计算末时刻蜗壳和尾水管入口脉压频率分别为0.78Hz及0.78-1.56Hz,蜗壳入口脉动由尾水涡带引起,故尾水涡带频率增加,不利于水轮机运行。
胡宏[8]（2018）在《有压管道系统三维水击数值模拟研究》文中指出有压管道系统是引水系统的重要组成部分,水力发电过程中高压管道内常常伴随着水击现象,而且此现象不可避免。为减小水击对水电站有压管道系统的影响,通常在有压管道系统中布置调压室以破坏有压管道系统的封闭性。而如何高效的运行调压井与管道系统,一直是水击研究的热点。本研究对有压管道系统非恒定流进行三维数值模拟,为类似工程拓展了一种新方法,促进了水利学科的发展。本文以刘家峡有压管道为依托工程,釆用SOLIDWORKS建立三维计算模型,GAMBIT对计算模型划分结构化网格,运用FLUENT计算流体力学软件进行计算。最后运用TECPLOT软件对计算结果进行后处理。该模型主要包括排发电支洞、调压井和电站高压管道;计算过程中运用动网格技术实现阀门的动态启闭。由于该模型（调压井内水流）涉及空气和水流两种介质不断交换问题,模型拟采用成熟的VOF技术处理该技术难题。采用已有的刘家峡有压管道非恒定流模型试验成果,对有压管道系统三维非恒定流数值模型进行验证。结果表明,两者吻合较好。初步认为本研究是可以成为研究三维有压管道系统的有效途径。两台机组同时丢荷下数模结果表明:流场方面:发电支洞与调压井连接处出现顺时针漩涡,高压管道靠近阀门的地方有顺时针旋涡。高压管道在弯管处流速流态变化较大。一个水击波传播周期内,有压管道系统内流速呈现出先减小再增大再减小再增大的规律。最大流速发生在调压井内。压力方面:一个水击波传播周期内,发电支洞与调压井、高压管道内压力呈现出先增大后减小再减小再增大的规律。最大压力发生在高压管道靠近阀门处的区域。紊动能方面:一个水击波传播周期内,有压管道系统紊动能和紊动耗散率均呈现处逐渐减小的规律。并且逐渐向调压井的下方移动。调压井与靠近阀门出的弯管区域紊动最大。两台机组增荷下数模结果表明:流场方面:发电支洞与调压井连接处出现顺时针漩涡,高压管道靠近阀门的地方有顺时针旋涡。一个水击波传播周期内,有压管道系统内流速呈现出先增大再减小再增大再减小的规律。最大流速发生在调压井内。压力方面:一个水击波传播周期内,发电支洞与调压井、高压管道内压力呈现出先减小后增大再增大再减小的规律,其中高压管道在1/4周期内产生了负压。最大压力发生在高压管道靠近阀门处的区域。紊动能方面:一个水击波传播周期内,有压管道系统紊动能和紊动耗散率均呈现处逐渐减小的规律。并且逐渐向调压井的下方移动。调压井与靠近阀门出的弯管区域紊动最大。
刘静,乔白,余晓华,石广斌[9]（2017）在《刘家峡水电厂左岸电站超大调压井的关键技术》文中研究指明刘家峡水电厂左岸电站是利用增设的排沙洞引水发电,为了解决上游调压井进口的泥沙沉淀问题,通过水流泥沙模型试验,确定调压井体型,验证引水系统淤而不堵、堵而不死的布置要求;阻抗式调压井和机组工作闸门井合二为一,井筒为半埋式露天钢筋混凝土结构,开挖直径为32 m,内径为26 m,出露地面高度约39 m,通过三维有限元和过渡仿真等计算,分析论证调压井结构的安全性,并提出合理的结构设计和防渗要求。
洪振国[10]（2017）在《水电站混合型调压井水力特性数值模拟研究》文中研究表明混合型调压井水流流态复杂,常规解析法和图解法均不能精确求出混合型调压井涌浪水位波动、压力差变化、调节保证变化等。基于数学模型进行混合型调压井水力特性数值模拟,并通过模型试验验证数值模拟成果可靠性,论证混合型调压井可行性。结果表明:数值模拟和模型试验基本吻合,数值模拟成果是可行的。调压井最高涌波水位低于调压井顶高程,最低涌浪水位大于需要最小淹没水深,调压井底板受到的向上最大压力差较小,水位波动经过上下往返运动,波动不断减少,最后稳定。机组转速、蜗壳和尾水管压力均在合理的范围内,因此调压井底板高程和顶高程、阻抗孔口大小、稳定断面设计是合理的。
二、调压井试验模型设计的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、调压井试验模型设计的研究（论文提纲范文）
（1）水轮发电机组安全评价及其调节特性对互补发电效益影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 水电在我国能源结构中的战略地位 |
| 1.3 水轮发电机组安全评价综述 |
| 1.3.1 常规水轮发电机组过渡过程模型与稳定性分析 |
| 1.3.2 水泵水轮发电机组过渡过程模型与稳定性分析 |
| 1.3.3 两类水轮发电机组过渡过程风险分析 |
| 1.4 水风光多能互补性优化及经济效益评估综述 |
| 1.4.1 多能互补性优化 |
| 1.4.2 多能互补经济效益评价 |
| 1.5 研究内容与技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第二章 常规水轮发电机组开机过渡过程建模与稳定性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 开机特性 |
| 2.3 水轮发电机组基本模型 |
| 2.3.1 水轮机调节系统模型 |
| 2.3.2 轴系模型 |
| 2.4 水轮机调节系统与轴系耦合统一新模型 |
| 2.4.1 水轮机调节系统与轴系耦合模型的建立 |
| 2.4.2 参数设置 |
| 2.4.3 模型验证 |
| 2.5 常规水轮发电机组开机稳定性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 水泵水轮发电机组抽水调相建模与稳定性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 抽水调相工况特性 |
| 3.3 抽水调相运行理论 |
| 3.3.1 抽水调相运行迟相与进相基本理论 |
| 3.3.2 多机进相运行稳定性理论 |
| 3.4 水泵水轮发电机组仿真模型 |
| 3.4.1 多机系统抽水调相模型的建立 |
| 3.4.2 模型验证 |
| 3.5 水泵水轮发电机组抽水调相运行稳定性分析 |
| 3.5.1 励磁电流作用下多机调相运行稳定性分析 |
| 3.5.2 外部激励作用下迟相与进相运行转化机制分析 |
| 3.6 抽水调相风险情景下的运行建议 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 水轮发电机组典型过渡过程运行风险分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 常规水轮发电机组不推荐运行区动态风险分析 |
| 4.2.1 试验机组参数设置与运行区初步界定 |
| 4.2.2 动平衡实验与初步分析 |
| 4.2.3 动态熵-模糊集风险评价方法 |
| 4.2.4 不推荐运行区优化与动态风险分析 |
| 4.3 常规水轮发电机组推荐运行区动态风险分析 |
| 4.3.1 试验机组概况与运行水头设置 |
| 4.3.2 动平衡实验与初步分析 |
| 4.3.3 灰-熵关联动态风险评价方法 |
| 4.3.4 推荐运行区动态风险分析 |
| 4.4 水泵水轮发电机组水轮机工况甩负荷过渡过程风险分析 |
| 4.4.1 甩负荷过渡过程导叶及球阀-导叶联动关闭规律 |
| 4.4.2 数据来源 |
| 4.4.3 基于Fisher判别的动态风险评价方法 |
| 4.4.4 考虑导叶-球阀联动关闭的水泵水轮发电机组风险分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 水风光混合系统互补性能与发电效益优化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 水光混合系统互补性能优化研究 |
| 5.2.1 动态调节性能指标 |
| 5.2.2 水光互补发电模型 |
| 5.2.3 算例分析 |
| 5.3 水风混合系统互补发电效益优化研究 |
| 5.3.1 基于成本-利润的互补发电效益评价方法 |
| 5.3.2 水风互补发电仿真模型 |
| 5.3.3 互补性验证 |
| 5.3.4 算例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 其他指标隶属度函数 |
| 附录 B 参数表 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）某大型多岔调压井设计（论文提纲范文）
| 1 工程概况 |
| 2 工程地质条件 |
| 3 调压井岔管水头损失计算 |
| 4 调压井围岩稳定及衬砌结构分析 |
| 4.1 围岩稳定分析 |
| 4.2 衬砌结构分析 |
| 5 结语 |
（3）水力发电机组系统可靠性与多能互补综合性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 能源结构现状与发展趋势 |
| 1.2.1 能源结构大转型下的水电角色 |
| 1.2.2 能源结构调整水电调节重任 |
| 1.3 水力发电系统运行稳定性研究综述 |
| 1.3.1 水轮机调节系统之发电可靠性 |
| 1.3.2 水轮发电机组轴系统之轴系振动 |
| 1.3.3 风光水多能互补分析 |
| 1.4 发电可靠性研究综述 |
| 1.4.1 敏感性分析 |
| 1.4.2 可靠性分析 |
| 1.4.3 经济性分析 |
| 1.5 课题来源 |
| 1.6 研究思路与技术路线 |
| 1.6.1 研究思路 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第二章 水轮机调节系统基本模型及随机扰动分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水轮机调节系统动力学模型及其随机扰动概述 |
| 2.2.1 引水系统动态模型随机扰动 |
| 2.2.2 水轮机线性化(非线性)动态数学模型及随机扰动 |
| 2.2.3 同步发电机动态模型随机扰动 |
| 2.2.4 负荷动态模型随机扰动 |
| 2.2.5 调速器动态模型 |
| 2.2.6 励磁系统动态模型 |
| 2.2.7 水轮机调节系统任务与调节模式 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 水轮发电机组轴系与水轮机调节系统耦合建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水轮发电机组轴系与水轮机调节系统耦合建模 |
| 3.2.1 以发电机角速度为传递参数的耦合统一建模 |
| 3.2.2 以水力不平衡力和水轮机动力矩为传递参数的耦合统一建模 |
| 3.2.3 以水力激励力为传递参数的耦合统一建模 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 水轮发电机组系统参数不确定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值仿真抽样方法 |
| 4.2.1 蒙特卡洛(Monte-Carlo)抽样方法原理 |
| 4.2.2 蒙特卡洛(Monte-Carlo)抽样方法步骤 |
| 4.3 敏感性分析方法 |
| 4.3.1 扩展傅里叶幅度检验法 |
| 4.3.2 Sobol敏感性分析 |
| 4.4 基于发电机角速度耦合统一模型参数不确定性分析与模型验证 |
| 4.4.1 水轮机调节系统与水轮发电机组轴系耦合系统模型 |
| 4.4.2 模型参数不确定性分析与模型验证 |
| 4.4.3 不对中参数对系统模型状态变量动态演化过程影响 |
| 4.4.4 发电机转子形心晃动幅度和不对中量关系 |
| 4.4.5 小结 |
| 4.5 基于水力不平衡力和动力矩模型参数不确定性分析与模型验证 |
| 4.5.1 水轮机调节系统与水轮发电机组轴系耦合系统模型 |
| 4.5.2 模型参数不确定性分析 |
| 4.5.3 水轮机调节系统与水轮发电机组轴系耦合系统模型验证 |
| 4.5.4 小结 |
| 4.6 基于水力不平衡和动力矩的耦合系统振动模态分析 |
| 4.6.1 水轮机调节系统与水轮发电机组轴系耦合系统模型 |
| 4.6.2 非线性模态级数法 |
| 4.6.3 非线性振动模态分析方法验证 |
| 4.6.4 一阶振动模态分析 |
| 4.6.5 讨论 |
| 4.6.6 小结 |
| 4.7 相继甩负荷工况下水力发电系统模型参数不确定性分析 |
| 4.7.1 全局敏感性分析 |
| 4.7.2 模型验证 |
| 4.7.3 相继甩负荷对管道压力的影响 |
| 4.7.4 相继甩负荷对调压室涌浪的影响 |
| 4.7.5 相继甩负荷对转速波动的影响 |
| 4.7.6 小结 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 风光水互补发电系统发电可靠性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 可靠性分析方法 |
| 5.2.1 一阶可靠度法 |
| 5.2.2 二阶可靠度法 |
| 5.3 混合光伏/风电/水电微电网系统建模与参数不确定性分析 |
| 5.3.1 基于水力激励力的耦合系统模型 |
| 5.3.2 混合光伏/风电微电网 |
| 5.3.3 参数不确定性对水力发电系统发电可靠性的影响 |
| 5.3.4 水力发电系统参数间相互作用对并网可靠性影响 |
| 5.3.5 水力发电系统轴系模型验证 |
| 5.3.6 混合光伏/风电/水电微电网系统建模 |
| 5.3.7 混合光伏/风电/水电微电网系统三相短路故障分析 |
| 5.3.8 小结 |
| 5.3.9 微电网系统参数 |
| 5.4 风水互补发电系统发电可靠性分析 |
| 5.4.1 风水互补发电系统模型说明 |
| 5.4.2 风力发电系统风速模型场景 |
| 5.4.3 风水互补系统互补特性分析 |
| 5.4.4 风水互补系统发电可靠性评估指标 |
| 5.4.5 风水互补系统水轮发电机组发电可靠性评估 |
| 5.4.6 小结 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 水力发电系统的综合调节优势 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于时空尺度风水互补发电资源利用度与平抑性等级评估 |
| 6.2.1 基于连续小波变换的时间序列多尺度分解 |
| 6.2.2 基于连续小波变换分析的时间序列多尺度分解 |
| 6.2.3 基于最小二乘支持向量机的等级评估 |
| 6.2.4 系统资源利用度与平抑性等级评估模型 |
| 6.2.5 风水互补发电系统联合模型 |
| 6.2.6 各类风速条件下风力发电资源评估 |
| 6.2.7 小结 |
| 6.3 水力发电系统在调节风力波动方面的经济性评估 |
| 6.3.1 综合评价方法 |
| 6.3.2 风水互补特性分析 |
| 6.3.3 十四节点网络风水互补发电系统综合优势分析 |
| 6.3.4 风水互补系统综合调节效益分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文的主要贡献 |
| 7.2 工作设想 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
（4）上海市粮田低压管道灌溉系统实施效果与关键技术探讨（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 现状调研与评估 |
| 2.1 调研方案设计 |
| 2.1.1 调研对象与任务 |
| 2.1.2 调研方法与过程 |
| 2.2 上海市低压管道灌溉发展现状 |
| 2.2.1 上海市低压管道灌溉主要模式及其分布情况 |
| 2.2.2 工程投资及主要控制指标 |
| 2.2.3 建设成效与典型案例分析 |
| 2.3 主要存在问题分析 |
| 2.4 需要解决的关键技术问题 |
| 3 低压管道灌溉系统水力性能模拟与试验研究 |
| 3.1 试验典型灌区选择与代表性分析 |
| 3.2 水力性能模拟方法 |
| 3.2.1 封闭式低压管灌系统 |
| 3.2.2 开敞式低压管灌系统 |
| 3.3 试验设计 |
| 3.3.1 试验内容与目的 |
| 3.3.2 试验方案设计 |
| 3.3.3 试验设备安装 |
| 3.4 田间试验 |
| 3.5 水力性能模拟与试验结果分析 |
| 3.5.1 嘉定区华亭镇3#灌区试验 |
| 3.5.2 金山区亭北村灌区试验 |
| 3.5.3 青浦区南崧镇灌区试验 |
| 3.6 总结 |
| 4 上海市低压管道灌溉系统适宜技术模式探讨 |
| 4.1 低压管灌工程技术应用的主要影响因素 |
| 4.2 低压管灌系统技术集成模式 |
| 4.3 低压管灌农田建设标准 |
| 4.4 低压管灌管材、管件选择 |
| 4.4.1 管材选择 |
| 4.4.2 管件选择 |
| 5 上海市低压管道灌溉系统标准化设计探讨 |
| 5.1 设计方法 |
| 5.1.1 灌溉工作制度 |
| 5.1.2 水利计算 |
| 5.1.3 管网水力计算 |
| 5.2 泵站设计 |
| 5.2.1 泵站位置选择 |
| 5.2.2 水泵选型 |
| 5.3 管网工程 |
| 5.3.1 管材选择 |
| 5.3.2 管网布局 |
| 5.4 设计校核 |
| 5.5 设计成果 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参与的科研生产项目 |
（5）一管多机布置抽水东蓄能电站瞬态建模与过渡过程分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水力机械过渡过程研究现状 |
| 1.2.2 抽水蓄能电站一管多机水力过渡过程研究现状 |
| 1.3 调节保证设计行业现状和管理要求 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本文技术路线 |
| 2 数学模型与计算方法 |
| 2.1 引水管道内瞬变流动的控制方程 |
| 2.2 特征线方法 |
| 2.3 数学模型 |
| 2.3.1 水轮机模型 |
| 2.3.2 发电机模型 |
| 2.3.3 调速器模型 |
| 2.3.4 调压室模型 |
| 2.4 管段准则及边界条件 |
| 2.4.1 管系分段 |
| 2.4.2 建立边界条件 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 一管多机布置抽水蓄能电站非线性动力学建模与瞬态分析 |
| 3.1 水力系统 |
| 3.2 一管多机抽蓄系统动力学建模 |
| 3.2.1 管道水击动态方程 |
| 3.2.2 水泵水轮机动态方程 |
| 3.3 一管两机布置抽水蓄能电站瞬态工况数值仿真 |
| 3.4 一管多机布置方式抽水蓄能电站极值典型工况研究 |
| 3.4.1 蜗壳末端最大压力 |
| 3.4.2 尾水管最小压力发生工况 |
| 3.4.3 机组最大转速上升发生工况 |
| 3.4.4 引调涌浪最高水位发生工况 |
| 3.4.5 尾调涌浪最高水位发生工况 |
| 3.4.6 计算结论 |
| 3.5 极端工况安全控制标准探讨 |
| 3.5.1 计算控制标准 |
| 3.5.2 安全控制标准建议 |
| 3.6 过渡过程研究计算工况 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 一管多机布置方式抽水蓄能电站过渡过程关键因素分析 |
| 4.1 一管多机布置方式的电站转轮特性对水力过渡过程的影响研究 |
| 4.1.1 不同转轮特性曲线分析 |
| 4.1.2 不同的转轮特性曲线计算结果分析 |
| 4.1.2.1 不同的转轮特性曲线对蜗壳末端最大压力的影响 |
| 4.1.2.2 不同的转轮特性曲线对尾水管进口最小压力的影响 |
| 4.1.2.3 不同的转轮特性曲线对机组最大转速上升的影响 |
| 4.1.2.4 不同的转轮特性曲线对尾调涌浪的影响 |
| 4.1.2.5 不同的转轮特性曲线对引调涌浪的影响 |
| 4.1.2.6 不同的转轮特性曲线对输水系统最小压力的影响 |
| 4.1.3 导叶拒动工况下的计算结果分析 |
| 4.1.4 不同机组特性对过渡过程结果影响总结 |
| 4.2 一管多机布置电站输水系统参数对水力过渡过程的影响研究 |
| 4.2.1 调压井的设置对过渡过程的影响 |
| 4.2.1.1 引水调压井 |
| 4.2.1.2 尾水调压井 |
| 4.2.2 调压井阻抗孔直径对过渡过程的影响 |
| 4.2.2.1 引水调压井参数影响 |
| 4.2.2.2 尾水调压井参数影响 |
| 4.2.3 岔管位置对过渡过程的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 一管多机布置方式抽水蓄能电站过渡过程计算分析 |
| 5.1 关键因素敏感性分析 |
| 5.1.1 导叶关闭规律对过渡过程的影响 |
| 5.1.1.1 导叶关闭规律对蜗壳动水压力的影响 |
| 5.1.1.2 导叶关闭规律对尾水管真空度的影响 |
| 5.1.1.3 导叶关闭规律对机组转速变化率的影响 |
| 5.1.1.4 计算结果分析 |
| 5.1.2 机组转动惯量GD2对过渡过程的影响 |
| 5.2 一管多机过渡过程计算 |
| 5.2.1 丰宁电站水力干扰计算结果 |
| 5.2.2 沂蒙电站水力干扰计算结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 抽水蓄能电站泵工况断电飞逸过渡过程研究 |
| 6.1 电站计算模型 |
| 6.1.1 几何模型与计算参数 |
| 6.1.2 网格划分 |
| 6.2 三维过渡过程数值计算方法 |
| 6.2.1 不同区域模型耦合算法 |
| 6.2.2 控制方程和湍流模型 |
| 6.2.3 控制方程离散格式 |
| 6.2.4 泵工况断电过渡过程算法实现 |
| 6.3 计算结果与理论分析 |
| 6.3.1 数值模拟结果与模型试验数据对比 |
| 6.3.2 外特性变化规律分析 |
| 6.3.3 测点压强波动变化特性分析 |
| 6.3.4 内部流场演变规律分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 论文总结与展望 |
| 7.1 论文主要研究工作总结 |
| 7.2 论文主要创新点 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）水轮机调节系统非线性建模与动力学分析及参数优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 选题背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 水轮机调速器及其控制策略研究现状 |
| 1.3.2 水力机组过渡过程研究现状 |
| 1.3.3 水力机组调节系统模型研究现状 |
| 1.3.4 调速器参数整定研究现状 |
| 1.4 本文主要研究工作 |
| 第二章 水力机组调节系统数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 有压过水系统数学模型 |
| 2.2.1 基本传递矩阵 |
| 2.2.2 调压井 |
| 2.2.3 引水隧洞 |
| 2.2.4 压力引水管道 |
| 2.3 水轮机数学模型 |
| 2.3.1 线性水轮机模型 |
| 2.3.2 非线性水轮机模型 |
| 2.4 水轮发电机数学模型 |
| 2.5 调速器数学模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 水轮机调节系统非线性建模与动力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高维系统的Hopf分叉理论及其代数判据 |
| 3.3 弹性水击水轮机调节系统非线性建模与仿真 |
| 3.3.1 分叉及动力学仿真 |
| 3.3.2 频率扰动分析 |
| 3.3.3 负荷扰动分析 |
| 3.3.4 无扰动分析 |
| 3.3.5 与刚性水击非线性模型对比分析 |
| 3.4 弹性水击带调压井的水轮机调节系统非线性建模与仿真 |
| 3.4.1 分叉及动力学仿真 |
| 3.4.2 频率扰动分析 |
| 3.4.3 负荷扰动分析 |
| 3.4.4 调压井断面面积对系统稳定性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于遗传算法优化参数的模糊自适应PID控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模糊自适应整定PID控制器原理 |
| 4.3 基于遗传算法优化参数的模糊自适应PID控制器 |
| 4.3.1 遗传算法优化参数流程 |
| 4.3.2 遗传算法优化模糊PID控制器 |
| 4.3.3 遗传算法编码规则的设计 |
| 4.3.4 遗传算法运行参数的选择 |
| 4.3.5 遗传算法优化模糊控制器适应度函数的选择 |
| 4.3.6 模糊自适应PID控制器设计 |
| 4.4 算例仿真分析 |
| 4.4.1 频率扰动 |
| 4.4.2 负荷扰动 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于Simulink的水轮机调节系统建模与仿真 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 弹性水击带调压井系统非线性模块的建立 |
| 5.2.1 仿真验证 |
| 5.2.2 被控系统参数对调节品质的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录 A(攻读学位期间参加的科研项目和学术会议) |
| 附录 B(攻读学位期间发表的论文情况) |
（7）长引水电站水力特性耦合数值模拟与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 水电站数值模拟计算现状 |
| 1.2.1 长引水电站一维管路系统特征研究现状 |
| 1.2.2 水轮机三维CFD分析研究现状 |
| 1.2.3 一维三维耦合模拟研究现状 |
| 1.3 水电站系统一维与三维耦合分析的必要性 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第2章 一维三维流动耦合数值模拟方法 |
| 2.1 管道特征线法 |
| 2.1.1 特征线法原理 |
| 2.1.2 特征线法边界条件 |
| 2.2 三维湍流流场数值模拟方法 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 湍流数值模拟方法 |
| 2.3 自由水面VOF方法 |
| 2.3.1 VOF方法介绍 |
| 2.3.2 自由液面的重构 |
| 2.4 一维三维耦合数值模拟方法 |
| 2.4.1 耦合方案 |
| 2.4.2 耦合程序 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 管道与调压室系统的耦合数值模拟与试验验证 |
| 3.1 工程背景 |
| 3.2 管道与调压室耦合计算 |
| 3.2.1 调压室三维初始流场获得和管道节点初始化 |
| 3.2.2 迭代可行性 |
| 3.2.3 时步内的计算说明 |
| 3.3 一维调压室方程和特征线法计算 |
| 3.4 计算结果对比分析 |
| 3.5 差动式调压室水力特性研究 |
| 3.5.1 溢流堰高度 |
| 3.5.2 升管面积 |
| 3.5.3 大室底部阻抗孔口面积 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 管道与水轮机系统试验与数值模拟研究 |
| 4.1 水轮机原型试验 |
| 4.2 水轮机稳态流场计算 |
| 4.2.1 水轮机基本参数 |
| 4.2.2 水轮机模型建立 |
| 4.2.3 水轮机网格划分 |
| 4.2.4 水轮机稳态流场的获得 |
| 4.3 耦合计算模型及流程介绍 |
| 4.3.1 耦合模型介绍 |
| 4.3.2 计算流程介绍 |
| 4.4 耦合计算结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表论文及参加科研情况 |
| 致谢 |
（8）有压管道系统三维水击数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 一维数值模拟 |
| 1.2.2 三维数值模拟 |
| 1.2.3 目前研究存在的问题 |
| 1.3 研究方法和内容 |
| 第二章 数学模型 |
| 2.1 一维数学模型 |
| 2.1.1 水击基本方程 |
| 2.1.2 调压井涌浪方程 |
| 2.2 三维数学模型 |
| 2.2.1 三维非恒定流的控制方程 |
| 2.2.2 三维非恒定流控制方程的离散 |
| 2.2.3 三维非恒定流控制方程的求解 |
| 2.2.4 自由水面的模拟 |
| 2.3 动网格模型 |
| 2.3.1 弹簧近似光滑模型 |
| 2.3.2 动态层模型 |
| 2.3.3 局部重划模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 三维数学模型试验 |
| 3.1 依托工程概况 |
| 3.2 三维数学模型的建立 |
| 3.2.1 计算域的确定及网格的划分 |
| 3.2.2 数学模型的边界条件 |
| 3.3 三维数学模型阀门启闭的模拟 |
| 3.4 三维数学模型的计算步骤 |
| 3.5 三维数学模型的试验工况 |
| 3.6 三维数学模型的试验成果 |
| 3.6.1 电站丢荷工况试验 |
| 3.6.2 电站增荷工况试验 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 有压管道系统非恒定流三维数值模拟 |
| 4.1 计算模型 |
| 4.1.1 模型的建立与网格的划分 |
| 4.1.2 模型的计算工况及边界条件 |
| 4.2 模型难点的处理 |
| 4.3 模型的验证 |
| 4.3.1 刘家峡有压管道非恒定流物理模型试验 |
| 4.3.2 刘家峡有压管道非恒定流物理模型试验成果 |
| 4.3.3 三维数学模型的验证 |
| 4.4 误差分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 数值模拟成果分析 |
| 5.1 发电支洞与调压井数值模拟成果分析 |
| 5.1.1 流场分析 |
| 5.1.2 压力特性分析 |
| 5.1.3 紊动能与紊动耗散率的分布 |
| 5.2 高压管道弯管段数值模拟成果分析 |
| 5.2.1 流场分析 |
| 5.2.2 压力特性分析 |
| 5.2.3 紊动能与紊动耗散率的分布 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 成果与展望 |
| 6.1 成果 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表的论着及取得的科研成果 |
（9）刘家峡水电厂左岸电站超大调压井的关键技术（论文提纲范文）
| 1 工程概况 |
| 2 调压井设计面临的关键技术问题 |
| 2.1 泥沙沉淀对调压井及闸门的影响 |
| 2.2 超大半埋露天式结构安全性 |
| 3 调压井水力学试验 |
| 3.1 水力学试验的目的 |
| 3.2 水力学试验模型及主要成果 |
| 3.2.1 排沙洞排沙 |
| 3.2.2 发电洞盲肠段排沙 |
| 3.2.3 泥沙淤积问题 |
| 3.3 水力学试验解决的问题 |
| 4 调压井结构三维有限元仿真分析 |
| 4.1 计算方法 |
| 4.2 计算分析成果 |
| 5 结语 |
（10）水电站混合型调压井水力特性数值模拟研究（论文提纲范文）
| 1 工程概况 |
| 2 研究方法 |
| 2.1 方程 |
| 2.2 数学模型 |
| 3 数值模拟结果与分析 |
| 3.1 弃负荷水位波动和压力差变化 |
| 3.2 增加负荷水位波动和压力差变化 |
| 3.3 调压井调节保证 |
| 4 调压井水力模型试验 |
| 4.1 水力模型设计 |
| 4.2 水力模型试验成果 |
| 5 数值模拟与水力模型试验比较 |
| 6 结论 |
四、调压井试验模型设计的研究（论文参考文献）
- [1]水轮发电机组安全评价及其调节特性对互补发电效益影响研究[D]. 李欢欢. 西北农林科技大学, 2021
- [2]某大型多岔调压井设计[J]. 张利平,朱颖儒. 陕西水利, 2020(08)
- [3]水力发电机组系统可靠性与多能互补综合性能研究[D]. 许贝贝. 西北农林科技大学, 2020
- [4]上海市粮田低压管道灌溉系统实施效果与关键技术探讨[D]. 李方园. 扬州大学, 2020(06)
- [5]一管多机布置抽水东蓄能电站瞬态建模与过渡过程分析[D]. 苟东明. 西安理工大学, 2019
- [6]水轮机调节系统非线性建模与动力学分析及参数优化[D]. 张记坤. 昆明理工大学, 2019(04)
- [7]长引水电站水力特性耦合数值模拟与试验研究[D]. 王银平. 天津大学, 2018(06)
- [8]有压管道系统三维水击数值模拟研究[D]. 胡宏. 重庆交通大学, 2018(01)
- [9]刘家峡水电厂左岸电站超大调压井的关键技术[J]. 刘静,乔白,余晓华,石广斌. 西北水电, 2017(05)
- [10]水电站混合型调压井水力特性数值模拟研究[J]. 洪振国. 水资源与水工程学报, 2017(02)