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热工测量与自动控制 自动控制系统的过渡过程静态与动态一、静态:受控参数(控制信号)相对稳定在允许的范围内,整个系统处于稳定平衡的状态。受控过程没有因受到干扰的影响而改变原来的状态。二、受控过程在干扰的作用下,受控参数发生变化,偏离了原来的静态值,控制系统进入控制调整状态,经过一段时间,受控过程形成新的平衡。动态过程曲线当对象受到阶跃干扰时,受控参数的动态变化过程:( a)非震荡单调过程;( b)收敛震荡过程;( c)等幅震荡过程; (d)发散震荡过程闭环控制系统的过渡过程一个控制系统在外界干扰作用下,从原有稳定状态过渡到新的稳定状态的整个过程,称为控制系统的过渡过程。控制系统的过渡过程是衡量控制系统品质优劣的重要依据。对控制系统性能的要求概括为三方面: 稳,准,快稳定性(稳): 控制系统运行的必要条件,不稳定的系统是不能工作的动态性能(快): 系统动态响应的快速性,系统的过渡过程越短越好稳态性能(准): 过渡过程结束,到达稳态后系统的控制精度的度量? 稳定性 系统在受到扰动作用后自动返回原来的平衡状态的能力 。如果系统受到扰动作用(系统内或系统外)后,能自动返回到原来的平衡状态,则该系统是稳定的。稳定系统的数学特征是其输出量具有非发散性;反之,系统是不稳定系统。? 动态性能 当系统受到外部扰动的影响或者参考输入发生变化时,被控量会随之发生变化,经过一段时间,被控量恢复到原来的平衡状态或到达一个新的给定状态,称这一过程为过渡过程? 稳态误差 指稳定系统在完成过渡过程后的稳态输出偏离希望值的程度。开环控制系统的稳态误差通常与系统的增益或放大倍数有关,而反馈控制系统(闭环系统)的控制精度主要取决于它的反馈深度。 稳态误差越小,系统的精度越高 ,它由系统的稳态响应反映出来。过渡过程的指标过渡过程的质量指标包括衰减比( B/B′) 、余差 (C)、最大偏差 (A)、过渡过程时间和振荡周期① 衰减比( n):它是衡量系统稳定程度的指标。有 n>1;n=1和 n<1三种情况。一般希望 n在 4-10范围内较为理想。② 最大偏差 A:它是描述被控变量偏离设定值最大程度的指标。③ 余差 C:它是控制系统过渡过程结束时,被控变量的新稳态值与设定值之间的偏差。④ 过渡时间:指被控变量从原有稳态值到新稳态值的 ±5% 或 ±3% 所需时间。⑤ 振荡周期:过渡过程同向两波峰之间的时间间隔。在衰减比相同时,周期与过渡时间成正比。过渡过程的指标 调节器是自动控制系统的重要组成部分。它将生产过程被控变量的测量值与设定值进行比较,得出偏差,根据偏差的正负、大小和变化趋势,按照一定的运算规律输出控制信号,送往执行器,实现对生产过程的自动控制。调节器及基本调节规律1、常用的基本调节规律有:比例( P)、积分( I)、微分( D)。1.1 比例控制( P)它的控制规律是:调节器的输出变化量与输入变化量成比例。起数学表达式为:从该表达式看出:比例控制克服偏差及时、有力。要使调节器有输出就必须要有偏差存在,因此比例控制始终是有偏差存在的。 调节器及基本调节规律1.2 积分控制( I)它的控制规律是:调节器的输出变化量与输入偏差随时间的积分成正比,数学表达式为:或 从该表达式看出:其输出信号的大小,不仅与偏差的大小有关,还与偏差存在的时间长短有关。所以,积分控制是一种没有偏差的控制(理想情况下)。 调节器及基本调节规律1.3 微分控制( D)它的控制规律是:调节器的输出变化量与输入偏差随时间的微
第十章 线性电路过渡过程的时域分析内容提要1.初始值、换路定律、时间常数等概念。2.一阶电路的零输入响应、零状态响应、全响应、一阶电路全响应的三要素法 。3.一阶电路阶跃响应和冲激响应 。4.简介二阶电路的零输入响应 。第十章 线性电路过渡过程的时域分析一.电路的过渡过程◆ 稳定状态(稳态) : 电路中所有的响应或是恒定不变,或是按周期规律变化的这种工作状态称为电路的稳定状态。◆ 过渡过程(动态、暂态) : 电路由原来的稳态转变到另一个稳态,这种转变一般说来不是即时完成的,需要一个过程,这个过程称为电路的过渡过程。任何系统的状态都有相对稳定和不稳定两种状态.在电路中, 稳定状态是指在给定条件下电路中电压、电流已达到 稳定值 。 不稳定 状态是指动态。例如:电容 C 的充电过程。第十章 线性电路过渡过程的时域分析三.分析暂态的方法二.产生暂态的原因内因 :电路为动态电路,即电路中 含储能元件 L, C ; 外因 :电路 换路 ,即开关通断、电源变化、元件参数变化等。 ?? 分析中的 ? 路方程是以 ? 流、 ???? 量的微分方程。 因此,暂态的分析有两种方法:① 经典法(时域分析) :以时间作为变量,直接求解微分方程的方法。② 运算法(复频域分析) :采用积分变换求解微分方程的方法。例如通过拉普拉斯变换,将自变量转换为复频率变量。第十章 线性电路过渡过程的时域分析10.1 换路定律和初始条件的计算一 换路定律 ◆ 换路 : 电路中支路的接通、切断、短路或电路参数的突然改变及电路连接方式改变的统称。并认为换路是即时完成的。记: 表示换路时刻 (计时起点 ); 表示换路前的终末瞬间;表示换路后的初始瞬间。◆ 能量只能连续变化而不能跃变 第十章 线性电路过渡过程的时域分析原因是 :储能元件中能量的改变是需要时间的。即动态电路在换路后一般不能由原来的稳定状态立刻到达新的稳定状态 。一般不能跃变电场能量为: 磁场能量为: ◆ 换路定律 在换路瞬间,当电容元件的电流为有限值时,电容电压一般不能跃变;当电感元件的电压为有限值时,电感电流一般不能跃变。 第十章 线性电路过渡过程的时域分析换路定律的数学表达为:二 初始条件的计算 ◆ 初始值 :电路中的响应在换路后的最开始一瞬间(即 时)的值。初始值组成解电路微分方程的 初始条件 。 相关初始值 :用独立初始值及 KCL, KVL和 欧姆定律来确定的 其它初始值 。 独立初始值 : 和 。由 换路前 决定。第十章 线性电路过渡过程的时域分析电容元件用值为 的电压源代替电感元件用值为 的电流源代替◆ 等效电路画法 :例 :如图,直流电压源电压 。电路原已达到稳态。在 时断开开关 S。 求 时的 、 、 、 、 、 。解 :换路前第十章 线性电路过渡过程的时域分析根据换路定律得: ,可画 电路图。从而可计算其它相关初始值,即:第十章 线性电路过渡过程的时域分析10.2 一阶电路的零输入响应一 电路的零输入响应零输入响应: 仅由储能元件初始储能所引起的响应。在图示电流、电压的参考方向下,由 KVL得换路后的电路方程 将元件的电压电流关系代入方程得 一阶电路: 可用一阶微分方程描述的电路。第十章 线性电路过渡过程的时域分析这是一阶常系数线性齐次常微分方程,它的通解为 特征方程
实验十五 一阶电路 过渡过程 的研究 一、实验目的1.研究一阶网络的零状态响应和零输入响应的基本规律及其特点2.加深对 RC电路过渡过程的理解,并观察电路参数对响应的影响。3.学习利用示波器观察 RC电路充电、放电的过渡过程及测定其时间常数 τ的方法 。二、实验仪器设备1.智能电工实验装置 1套2.信号源 1台3.双踪示波器 1台三、实验原理1、 RC电路的过渡过程 零输入响应 零状态响应 波形图 零状态响应 零输入响应 tUc(t) Uc(t)Us Us0.632Us0.368Us0 τ 2τ 3τ 4τ 5τt0 τ 2τ 3τ 4τ 5τ2、用示波器测定时间常数 τ利用示波器上的坐标可以确定时间常数 τ。调整 Y轴增益,使电容 C充电后,其电压幅值为 5.5格,电容电压上升到电压幅值的 63.2%时 (即 5.5×63.2%=3.5格 )对应的时间恰好为 τ。同样当电容放电时,电压下降到电压幅值的 36.8%时 (5.5×36.8% =2个格 ) 时对应的时间恰好为 τ。四、实验内容与要求1、首先用示波器观察输入方波信号,调节电压为 5V, f= 0.2~2kHz,然后将信号接人电路。用示波器观察并描绘 UR和 UC的波形,并说明此波形为何波形,连线如图。 R=1kΩ C=0.1μF CH1示波器CH22、零状态响应开关 S先闭合,电路与直流稳压源 Us= 10V相接,当开关 S打开时,为电容充电。过渡过程开始,随时间增长,电容两端的电压 Uc(t)逐渐增大,经 3τ一 5τ,过渡过程即充电过程结束,电路达到稳态。用示波器测 UC的波形,记下响应的波形,记录数据,并用实验的方法计算出 τ的值。开关 S打开时为电容充电开关 S先闭合3、零输入响应开关 S先闭合,电路与直流稳压源 Us=10V相接,当开关 S打开时,电容储存的电场能开始释放,即电容放电。用示波器测 UC的波形,记下响应的波形,记录数据,并用实验的方法计算出 τ的值。开关 S先闭合开关 S打开时电容放电五、实验注意事项1. 示波器与信号源的公共接地端一定要连接在一起。? 在观察 Uc(t)和 Ur(t)的波形时,其幅度相差很大,注意调节电压轴上面的小旋钮,以利于观察。六、实验报告要求1、绘出有关的实验接线图,并说明实验原理。 2、根据示波器测量的一阶电路波形,在坐标纸上分别画出所测的实验结果曲线。 3、对结果进行讨论和说明。七、思考题1、如何要用示波器观察一阶电路电阻电压的波形,应如何接线? 2、在 RC串联电路中,如果电路的时间常数 τ=0.04s,则示波器的水平扫描速度“S/DIV”应为多少才能看到完整的波形?

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众志成城渡过难关 5P

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众志成城 渡过难关2008年 5月 12日北京时间 14时 28分 04.1秒(协调世界时06时 28分 04.1秒),震中位于中国四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县境内,四川省省会成都市西北偏西方向 90千米处。根据中国地震局的数据,此次地震的面波震级为 8.0Ms[4], 矩震级达到了 8.3Mw, 破坏地区超过 10万平方千米。地震烈度可能达到 11度,大部分砖石建筑及木屋连地基摧毁,桥梁毁坏,地下管道失去作用,铁路轨道明显弯曲。根据美国地质调查局的数据,矩震级达到了 7.9Mw。地震的影响波及大半个中国,甚至影响到东南亚国家。中国除吉林、黑龙江、新疆三省外皆有震感,北京、上海、广州、南京、杭州、昆明、香港等多个大城市的办公楼群在震动中发生了摇晃。 [7][8]巴基斯坦、泰国、越南、台湾等地均有震感。 [9][10]地震造成了大量的人员伤亡与财产损失,截至 5月24日 12时,官方已确认的因地震直接造成的死亡人数已超过60,560人。这是中国自 1976年 7月 28日唐山大地震以来,伤亡最为惨重的一次。中共中央政治局常委、国务院总理、抗震救灾总指挥部总指挥温家宝更指出是次地震是新中国成立以来破坏力及波及范围最大的一次严重地震灾害,裂度和规模均超过唐山大地震 感人事迹患难见真情天佑中华现在状况感人事迹? 幼儿园老师舍身为孩子挡垮塌的水泥板?   四川绵竹市遵道镇是本次汶川地震受灾较为严重的乡镇之一,当地 80%农房垮塌,目前已造成 400余人死亡,被埋人数目前尚无法统计。 13日,记者深入遵道镇采访,发现了 3名在抗震救灾中的普通人物,他们用微薄的力量体现着生命的尊严与伟大。?   用身体挡水泥板孩子获救老师牺牲?   汶川地震发生后,遵道镇欢欢幼儿园发生整体垮塌,而此时 80多名孩子正在午睡,除园长在外出差, 5名老师都在园内。此次地震共造成 50多名小孩和 3名老师死亡,目前仍有两名老师在医院抢救,一名孩子生死不明。?   地震发生后,孩子家长很快就聚集在幼儿园废墟周围,不停地呼喊着孩子的名字,开始孩子们还能在废墟中发出微弱的回应,但随着时间一秒一秒地逝去,回应声越来越弱。家长们也只能无奈地坐在废墟边上,焦急地等待着救援队伍到来。?   幼儿园园长李娟回忆起瞿万容老师被救援队发现的情形,泣不成声。 “当时瞿老师扑在地上,用后背牢牢地挡住了垮塌的水泥板,怀里还紧紧抱着一名小孩。小孩获救了,但瞿老师永远离开了我们。 ”?   在幼儿园废墟里,记者看到孩子们使用的小枕头、小盖被,还有散落的一只只小鞋。人们不愿再去想像当时的慌乱与无助,但正因为有了像瞿老师一样的平凡人,才让更多孩子得救。?   私人诊所医生拿出全部药品救人?   在遵道镇,记者见到了 28岁的韩先成,鼻梁上架一副眼镜,一副文质彬彬的样子。就是他,在地震发生后,第一时间把自己私人诊所里的急救药品拿了出来,为成功救治伤者争取了更多时间。?   作为一名服务农民的私人诊所医生,韩先成 3年前曾是当地乡镇卫生院的医生。地震发生后,没有人来动员,更没有人来要求,韩先成马上赶到镇政府主动请战。?   在韩先成帮助下,一些逃脱灾难但伤势不轻的村民及时得到了初步救治,伤口得到清理、骨折处得到包扎。从12日下午到 13日中午,韩先成已一天没有合眼。韩先成说: “伤者太多,有 100多名,已用尽我药店里库存的全部急救药品,只剩下一点感冒药了。 ”其实我能做的很多乡村医生都能做,只是他们的店铺垮塌,药品被压碎了。如果我店里的存药更多,如果其他店铺的药品没有被压碎,将有更多人被救。 ”为了孩子遗体的尊严老板冒险搬来布料?   当救援队将欢欢幼儿园废墟上一块块砖

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液体火箭发动机自动控制系统的过渡过程研究 3P

液体火箭发动机自动控制系统的过渡过程研究.pdf

1998年12月第24卷第6期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsDecember 1998Vol.24 No.6收稿日期: 1998-06-09第一作者 女 32岁 博士后 100083 北京液体火箭发动机自动控制系统的过渡过程研究张黎辉 张振鹏(北京航空航天大学宇航学院) В.Н.Гладкова(莫斯科航空学院)摘 要 以能多次启动的某泵压式液体火箭发动机的自动控制系统为研究对象,构造了液体火箭发动机自动控制系统的物理模型,并对其建立了非线性的数学模型.针对可能发生的干扰形式,以阶跃形式输入,进行了单干扰状态下动态特性模拟,计算方法采用小偏差法.通过对数学模拟的结果与从试验获得的数据进行比较,发现:当干扰信号在小范围内变化时,所建数学模型较精确合理,计算方法满足模拟要求.该工作对控制参数的优化选择和合理采用控制系统等具有一定的参考意义.关键词 液体推进剂火箭发动机;数学模型;动态特性;自动控制系统分类号 V434由于大型液体火箭发动机的结构和工作过程的复杂性,故其数学模型及其控制系统通常具有高维和非线性的特点,因此必须在数学模型的精确性与简单性方面进行折衷.一般地说,在对新问题求解时,常常需要先建立一个简化的数学模型,并且选择合适的控制系统及控制参数以满足设计任务的要求.线性分析方法在初步估算时得到了广泛的应用[1].1 液体火箭发动机的自动控制系统图1所示的发动机动力装置,可被用于有人驾驶的飞行器中,飞行员能够用它进行多次启动发动机,控制发动机推力的大小和关机.为了使发动机动力装置能多次起动,应用了带有独立燃料组元(第3组元)的供给系统,因此在发动机动力装置使用的过程中,对其工作可靠性提出了更高的要求.所以必须对其自动控制系统的过渡过程进行研究.按照发动机动力装置功能将系统分成3个独立的子系统:Ⅰ———推进剂供给系统和推力室:储箱、泵、推力室;Ⅱ———涡轮工质供给系统:涡轮、辅助泵、辅助推进剂储箱、燃气发生器;Ⅲ———自动控制系统:辅助推进剂工作罐、控制器及其管路.子系统Ⅲ作为发动机的启动和控制机构,这正是我们所要研究的,但子系统Ⅲ与子系统Ⅱ密切相关,并通过子系统Ⅱ控制发动机的工作状态,而子系统Ⅰ在这种情况下仅仅随动于子系统Ⅱ,因此可以不考虑其动态特性;同时从文献[2]中可知,涡轮泵是发动机系统中惯性最大的部件,对于控制器来说,在稳态下应保证其调节时间小于涡轮泵的惯性指数以满足它的快速性要求.综上所述本文进行的仅仅是Ⅱ、Ⅲ子系统的过渡过程研究.2 液体火箭发动机自动控制系统的理论分析2.1 计算的物理模型在建立Ⅱ、Ⅲ子系统物理模型时,除去燃气发生器和涡轮以外,所有其它零部件都采用了真实实体.涡轮在模拟过程中用电动机来代替,转速保持恒定,而燃气发生器用集中流体阻力模型所代替[2].这样构成的物理模型能非常近似地描述实际发动机的静动态特性,且能与试验结果相比较.该自动控制系统的非线性数学模型不包括增压系统和控制气体线路.2.2 动态数学模型和计算模拟方法液体火箭发动机的动态数学模型是描述发动机系统内各元件、组件及分系统的各种流体流动、机械运动及热力运动的一组数学方程,所依据的基本原理是各种形式的能量守恒、质量守恒、动量守恒定律及由这些物理定律所导出的功率、压力、流量平衡关系.建立合理适当的数学模型,是基于对液体火箭发动机的动态特性(包括干扰过渡过程)的研究.这里建立了包含控制对象与控制器在内的非线性方程组[3]:dmedt=?me-?ml-?mb(1)?me=(μA)e2ρ(ph-pe)(2)?mb=(μA)b2ρ(pe-

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变极性脉冲mig焊熔滴过渡过程 6P

变极性脉冲mig焊熔滴过渡过程.pdf

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倾转旋翼机动态倾转过渡过程的操纵策略优化 11P

倾转旋翼机动态倾转过渡过程的操纵策略优化.pdf

航 空 学 报Acta Aeronautica et Astronautica SinicaJul.25 2017 VoI.38 No.7SSN 1000-6893 ON 1 1.1929/Vhttp:H hkxb.buaa.edu.cn hkxb@buaa.edu CR倾转旋翼机动态倾转过渡过程的操纵策略优化严旭飞,陈仁良”南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室,南京 210016摘要航 空 学 报转问题可以描述为:从一类允许的倾转过渡操纵策略中找出1个最优的操纵策略,使倾转旋翼机在该操纵策略作用下由初始状态模式倾转到指定的目标状态模式的同时,其评价运动过程品质优劣的性能指标为最优。在整个倾转过程中,飞行器的运动、操纵策略与性能指标均为时间和空间的函数,因此倾转旋翼机的最优动态倾转问题可以归结为一种含有状态和控制约束的非线性动态最优控制问题。该问题可以采用最优控制方法进行求解。航 空 学 报f0。一艿lon·0。。。。sin i。+艿B1(1一sin i。)J良刮…x¨h (3)J岛一a90/a睁c0I·文。I+鼠I.+OoRG【i。一艿。。式中:纵向周期变距杆量艿-on和总距杆量艿。。。的无量纲操纵行程(采用各自对应的总操纵行程进行无量纲化)均为0~1;拇指滚轮艿。。的操纵行程为o。~95。;侠。。。为最大纵向周期变距;补偿量如,为1.5。;0…,为升降舵最大偏转角。航 空 学 报叫(m‘S。)(a)l。Ⅱ900,40。/:25。V/(m‘S。1P√(m’s-1)0 Flight test data——Calculated图1计算配平状态与飞行试验数据‘”3对比Fig.1 Calculated trim VS flight test data[19]minJ—W。ff+亡I L(q(£),口(£),H(f))dt}{ ‘0 J£0(7)L(q,0,H)一硼,U航 空 学 报前飞速度,具体数值根据飞行任务要求确定。4)路径约束为了让高度保持在可接受的范围内,在路径约束中根据不同的飞行任务要求对高度h变化进行了一定的限制。此外,在路径约束中对俯仰姿态角0和角速率q也进行限制:fh…≤h(£)≤h…≮一20。≤口(f)≤20。 (10)l一5。/s≤q(£)≤5。/s式中:忍…和h。。。分别为允许的最小和最大高度。利用倾转旋翼机短舱倾转角一速度包线分析方法[航 空 学 报状态变量和控制变量大小接近1,取k,一kz一100,是3—1,k 4—0.01。无量纲缩放后的飞行动力学状态方程可以表x。;一虿1 Lx--。+;州)+百1△r(厂(it,U—t,n)一厂(i抖1,H计1,m1)) (25)示为 对性能指标进行离散得到警一施,U一,r) (20)式中:i一[五面q一0至h— o】a。8io]T;五一[五。五。U—n]’3.2直接转换法将时间的无量纲r航 空 学 报和对应的飞行轨迹,而不需要去跟踪预定的飞行轨迹和操纵方案。本文建立的方法正好可以用于求解该类飞行任务下的最优操纵策略和飞行轨迹,所以可以用来对比。4.1正向动态倾转过渡本节以XV一15倾转旋翼机由直升机模式向固定翼飞机模式连续正向倾转为例,利用最优控制方法进行操纵策略优化,并与文献[9]中的驾驶员飞行仿真结果进行对比。文献[9]中驾驶员进行正向倾转过渡时的初始状态如下:速度为32 m航 空 学 报操纵策略以及对应的飞行状态量的时间历程,其中,蛳为地轴系前飞速度,叫。为地轴系下降速度。可以看出,发动机短舱以6.5。/s的角速度直接倾转至固定翼飞机模式,期间驾驶员缓慢增大总距杆位移并向前推杆,前飞速度增大,随后向后拉杆稳定姿态。整个正向倾转过渡过程的操纵策略较为

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特殊工况下抽水蓄能电站系统参数过渡过程分析 4P

特殊工况下抽水蓄能电站系统参数过渡过程分析.pdf

第 4 7 卷 第 1 9 期 2 0 1 6 年 1 0 月 人 民 长 江 Y an g tz e R iv e r V 0 1 . 4 7 . N o. 1 9 O ct . , 2 0 1 6 文 章 编 号 : 10 0 1 — 4 1 7 9 ( 2 0 1 6 ) 1 9 — 0 1 0 2 — 0 4 特 殊 工 况 下 抽 水 蓄 能 电 站 系 统 参 数 过 渡 过 程 分 析 孙 丽 君 , 李 海 涛 ( 山 东 省 胶 东 调 水 工 程 寿 光 管 理 站 , 山 东 寿 光 2 6 2 7 0 0 ) 摘 要 :在 抽 水 蓄 能 电 站 水 力 过 渡 过 程 数 值 模 拟 中 , 由 于 水 泵 一 水 轮 机 全 特 性 曲 线 所 具 有 的 特 殊 性 , 使 得 尾 水 管 进 口 最 小 压 力 在 机 组 相 继 甩 负 荷 工 况 下 会 大 幅 度 降 低 ,且 时 常 会 成 为 控 制 值 。 以 一 维 刚 性 水 锤 及 弹 性 水 锤 的 特 征 线 方 法 ( M O C ) 为 理 论 基 础 , 结 合 某 “ 一 洞 两 机 ” 布 置 形 式 的 抽 水 蓄 能 电 站 工 程 实 例 ,对 该 电 站 相 继 甩 负 荷 工 况 下 引 水 隧 洞 洞 径 及 尾 水 岔 管 相 对 位 置 对 过 渡 过 程 的 影 响 进 行 了 数 值 模 拟 。 结 果 表 明 :在 设 置 尾 水 调 压 室 的 情 况 下 , 拟 通 过 改 变 引 水 隧 洞 洞 径 来 调 节 尾 水 进 口 最 小 压 力 的 措 施 是 不 经 济 的 , 引 水 隧 洞 的 面 积 只 需 使 其 中 的 水 流 能 够 保 持 经 济 流 速 即 可 ; 在 满 足 工 程 布 置 的 前 提 下 ,应 尽 量 减 小 尾 水 支 管 的 长 度 , 以 保 证 输 水 发 电 系 统 的 安 全 运 行 。 关 键 词 :尾 水 调 压 室 ; 洞 径 ; 岔 管 ; 特 殊 工 况 ; 抽 水 蓄 能 电 站 中 图 法 分 类 号 :T V 7 3 2 . 5 文 献 标 志 码 : A D O I :10 . 1 6 2 3 2 / j. cn k i. 10 0 1 — 4 17 9 .2 0 16 . 1 9 .0 2 0 1 引 言 近 年 来 ,抽 水 蓄 能 电 站 已 广 泛 应 用 于 电 网 建 设 中 , 抽 水 蓄 能 电 站 在 电 力 系 统 中 担 负 削 峰 填 谷 、 旋 转 备 用 、 事 故 备 用 、 调 频 、 调 相 等 任 务 。 为 了 减 少 抽 水 蓄 能 电 站 的 投 资 ,输 水 系 统 往 往 采 用 分 组 供 水 的 方 式 , 即 2 台 或 多 台 可 逆 机 组 共 用 一 个 引 水 隧 洞 , 各 机 组 间 通 过 岔 管 进 行 水 力 连 接 , 一 旦 其 中 一 台 ( 或 多 台 ) 机 组 甩 负 荷 紧 急 停 机 , 由 此 导 致 的 水 锤 压 力 将 对 其 他 运 行 机 组 产 生 影 响 , 可 能 诱 发 相 继 甩 负 荷 事 故 。 张 健 、 索 丽 生 对 尾 水 调 压 室 设 置 条 件 进 行 讨 论 时 指 出 , 尾 水 管 最 小 压 力 可 能 出 现 在 同 一 水 力 单 元 机 组 相 继 甩 负 荷 这 一 特 殊 工 况 下 ; 张 健 、 卢 伟

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双机共尾水溢流式调压室过渡过程研究 5P

双机共尾水溢流式调压室过渡过程研究.pdf

第 4 7 卷 第 1 O 期 2 0 1 6 年 5 月 人 民 长 江 Y an g t z e R iv e r V o1 . 4 7 . N o. 1 0 M ay , 2 0 1 6 文 章 编 号 :10 0 1 — 4 17 9 ( 2 0 1 6 ) 1 0 — 0 0 7 2 — 0 4 双 机 共 尾 水 溢 流 式 调 压 室 过 渡 过 程 研 究第 1 0 期 刘 甲 春 , 等 : 双 机 共 尾 水 溢 流 式 调 压 室 过 渡 过 程 研 究 7 3 为 H ] 詈 + 十 一 Q sin/3 = 0 (1) A a a 譬A a 、 g + + + I上 = 0 c2 , 式 中 , 日 为 测 压 管 水 头 ; Q 为 流 量 ; D 为 管 道 直 径 ;A 为 管 道 面 积 ; t 为 时 间 变7 4 人 民 长 江 2 0 1 6 正 长 度 为 2 5 4 . 5 m,2 号 尾 水 支 管 长 度 为 2 4 0 . 5 0 m。 1号 机 组 , 1号 尾 水 支 管 Q _ \ 0 , 因 而 阻 抗 孔 1 内 的 流 量 大 于 阻 抗 孑 L 2 内 的 流 量 ; 又 因 为 稳 定 运 行 时 调 压 室 水 位 不 变 , 总 的 进 第 1 O 期 刘 甲 春 , 等 : 双 机 共 尾 水 溢 流 式 调 压 室 过 渡 过 程 研 究 7 5 流 堰 高 程 之 间 的 差 值 日 不 断 增 大 , 由 公 式 ( 1 2 ) 可 知 , 调 压 室 的 最 大 溢 流 量 也 在 不 断 增 加 。 阻 抗 孑 L 的 大 小 不 仅 影 响 着 进 出 调 压 室 的 流 量 , 同 时 也 影 响 着 调 第 l0 期 徐 涛 , 等 : 向 家 坝 水 电 站 扩 机 综 合 效 益 初 步 分 析 9 5 P r e limin ar y an aly s is on c ompr e h e n s iv e be n e fit s of e n lar g in g in s t allat ion c apac it y of X ian g jiaba H y

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三峡电站31号机尾水过渡过程监测结果反演分析 4P

三峡电站31号机尾水过渡过程监测结果反演分析.pdf

第 4 4 卷 第 2 4 期 2 0 1 3 年 1 2 月 人 民 长 江 Y an g tz e R iv e r V o 1 . 4 4 . ]N o . 2 4 D e c. , 2 0 1 3 文 章 编 号 :10 0 1 — 4 17 9 ( 2 0 1 3 )2 4 — 0 0 6 2 — 0 4 三 峡 电 站 3 1 号 机 尾 水 过 渡 过 程 监 测 结 果 反 演 分 析 郑 涛 平 , 田 子 勤 , 李 靖 , 陈 刚 2 ( 1 . 长 江 勘 测 规 划 设 计 研 究 有 限 责 任 公 司 机 电 设 计 处 , 湖 北 武 汉 4 3 0 0 1 0 ; 2 . 中 国 长 江 电 力 股 份 有 限 公 司 向 家 坝 水 力 发 电 厂 , 四 川 宜 宾 6 4 4 6 l2 ) 摘 要 : 三 峡 地 下 电 站 尾 水 系 统 首 次 采 用 一 机 一 洞 变 顶 高 尾 水 洞 来 替 代 尾 水 调 压 井 , 在 理 论 和 工 程 设 计 上 均 具 有 重 要 意 义 。 为 了 解 变 顶 高 尾 水 隧 洞 的 实 际 特 性 , 以 及 验 证 水 工 模 型 试 验 和 数 字 仿 真 计 算 结 果 ,在 地 下 电 站 3 1 号 机 调 试 和 试 运 行 期 及 三 峡 水 库 17 5 m试 验 性 蓄 水 运 行 期 现 场 监 测 的 基 础 上 ,进 行 了 过 渡 过 程 反 演 计 算 。 将 反 演 计 算 与 现 场 监 测 结 果 对 比 分 析 , 验 证 了 采 用 变 顶 高 尾 水 系 统 及 设 置 阻 尼 井 等 工 程 措 施 的 有 效 性 , 为 今 后 大 型 地 下 电 站 变 顶 高 加 阻 尼 井 尾 水 系 统 的 设 计 、 施 工 和 运 行 提 供 了 借 鉴 。 关 键 词 : 变 顶 高 尾 水 系 统 ; 阻 尼 井 ; 反 演 计 算 ; 三 峡 地 下 电 站 中 图 法 分 类 号 : T V 7 3 4 . 1 文 献 标 志 码 : A l 工 程 概 述 三 峡 地 下 电 站 为 引 水 式 电 站 , 装 设 有 6 台 7 0 0 M W 混 流 式 水 轮 发 电 机 组 。 经 工 程 设 计 计 算 , 需 设 置 尾 水 调 压 井 , 但 尾 水 区 域 存 在 的 岩 石 覆 盖 层 不 适 宜 设 置 大 型 的 调 压 井 , 因 此 ,在 设 计 时 采 用 了 一 种 新 型 的 水 电 站 管 道 体 型 — — 变 顶 高 尾 水 洞 。 理 论 上 它 可 以 替 代 尾 水 调 压 井 , 还 可 节 省 因 设 置 大 型 调 压 井 而 产 生 的 工 程 投 资 。 当 时 国 内 尚 无 类 似 大 容 量 机 组 的 工 程 实 践 经 验 , 在 设 计 阶 段 , 曾 对 三 峡 地 下 电 站 采 用 变 顶 高 尾 水 隧 洞 进 行 了 大 量 的 数 值 仿 真 计 算 和 水 工 模 型 试 验 。 结 果 表 明 ,对 三 峡 地 下 电 站 尾 水 系 统 采 取 变 顶 高 型 式 取 代 调 压 井 是 可 行 的 , 存 在 的 主 要 问 题 是 尾 水 管 进 口 真 空 度 偏 大 、 变 顶 高 部 分 区 域 可 能 存 在 负 压 等 , 为 此 , 采 取 了 设 置 阻 尼 井 的 工 程 措 施 。 为 进 一 步

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三峡电站变顶高尾水洞水力过渡过程试验研究 4P

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第 4 5 卷 第 1 1 期 2 0 1 4 年 6 月 人 民 长 江 Y ang t z e R iv e r V o 1 . 4 5 , N o . 1 1 J u ne , 2 0 1 4 文 章 编 号 :1 0 0 1 — 4 17 9 ( 2 0 1 4 ) 1 1 — 0 0 8 2 — 0 4 三 峡 电 站 变 顶 高 尾 水 洞 水 力 过 渡 过 程 试 验 研 究 薛 阿 强 , 黄 国 兵 , 侯 冬 梅 ( 长 江 科 学 院 水 力 学 研 究 所 , 湖 北 武 汉 4 3 0 0 1 0 ) 摘 要 : 为 了 逼 真 复 演 三 峡 地 下 电 站 变 顶 高 尾 水 洞 内 水 击 波 动 流 态 过 程 和 较 精 确 测 试 大 波 动 调 保 参 数 与 小 波 动 机 组 性 能 的 稳 定 性 , 应 用 模 型 水 轮 发 电 机 组 对 电 站 设 阻 尼 井 的 变 顸 高 尾 水 洞 进 行 了 水 力 过 渡 过 程 试 验 研 究 。 结 果 表 明 , 大 波 动 时 ,水 击 波 在 变 顶 高 尾 水 洞 内 传 播 一 个 来 回 过 程 , 1 m in即 可 衰 减 , 各 项 调 保 参 数 均 可 满 足 设 计 要 求 ; 小 波 动 时 ,机 组 的 稳 定 性 能 较 好 ; 设 置 阻 尼 井 对 提 高 变 顶 高 尾 水 洞 运 行 的 安 全 度 是 必 要 的 。 三 峡 地 下 电 站 已 安 全 稳 定 运 行 了 3 a, 实 测 数 据 表 明 ,模 型 试 验 成 果 与 原 型 观 测 较 一 致 。 关 键 词 : 变 顶 高 尾 水 洞 ; 水 力 过 渡 过 程 ; 阻 尼 井 ; 模 型 水 轮 发 电 机 组 ; 三 峡 地 下 电 站 中 图 法 分 类 号 : T V 7 3 4 . 2 1 文 献 标 志 码 : A l 问 题 的 提 出 三 峡 右 岸 地 下 电 站 装 机 容 量 为 6 × 7 0 0 M W 。 1 9 9 5 ~ 2 0 0 4 年 , 可 行 性 研 究 和 初 设 阶 段 , 曾 经 对 一 机 一 洞 调 压 室 、 两 机 一 洞 调 压 室 、 一 机 一 洞 变 顶 高 尾 水 洞 和 两 机 一 洞 变 顶 高 尾 水 洞 , 进 行 了 调 节 保 证 计 算 ,结 果 表 明 上 述 4 个 布 置 方 案 调 保 参 数 均 能 满 足 规 范 要 求 。 由 于 前 期 施 工 场 地 平 整 时 对 白 岩 尖 山 体 进 行 了 开 挖 , 洞 室 的 岩 体 覆 盖 厚 度 变 薄 。 而 调 压 室 方 案 要 求 洞 室 规 模 尺 寸 巨 大 , 地 下 洞 室 群 纵 横 交 错 , 围 岩 稳 定 问 题 突 出 。 如 果 采 用 特 殊 支 护 处 理 措 施 , 将 会 付 出 昂 贵 的 支 护 代 价 , 且 施 工 难 度 大 。 因 此 , 从 洞 室 稳 定 条 件 、 水 力 干 扰 、 施 工 条 件 和 投 资 等 方 面 考 虑 , 最 终 采 用 了 一 机 一 洞 变 顶 高 尾 水 洞 方 案 ,见 图 1 。 图 1 三 峡 地 下 电 站 6 号 机 输 水 系 统 中 心 线 纵 剖 面 ( 高 程 m ,尺 寸 c m ) 变 顶 高 尾 水 洞 布 置 的 特 点 为 : 在 尾 水 管 的 末 端 将 洞 顶 高 程 适 当 抬

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液体火箭发动机自动控制系统的过渡过程研究-北京航空航天大学学报 3P

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1998年12月第24卷第6期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsDecember 1998Vol.24 No.6收稿日期: 1998-06-09第一作者 女 32岁 博士后 100083 北京液体火箭发动机自动控制系统的过渡过程研究张黎辉 张振鹏(北京航空航天大学宇航学院) В.Н.Гладкова(莫斯科航空学院)摘 要 以能多次启动的某泵压式液体火箭发动机的自动控制系统为研究对象,构造了液体火箭发动机自动控制系统的物理模型,并对其建立了非线性的数学模型.针对可能发生的干扰形式,以阶跃形式输入,进行了单干扰状态下动态特性模拟,计算方法采用小偏差法.通过对数学模拟的结果与从试验获得的数据进行比较,发现:当干扰信号在小范围内变化时,所建数学模型较精确合理,计算方法满足模拟要求.该工作对控制参数的优化选择和合理采用控制系统等具有一定的参考意义.关键词 液体推进剂火箭发动机;数学模型;动态特性;自动控制系统分类号 V434由于大型液体火箭发动机的结构和工作过程的复杂性,故其数学模型及其控制系统通常具有高维和非线性的特点,因此必须在数学模型的精确性与简单性方面进行折衷.一般地说,在对新问题求解时,常常需要先建立一个简化的数学模型,并且选择合适的控制系统及控制参数以满足设计任务的要求.线性分析方法在初步估算时得到了广泛的应用[1].1 液体火箭发动机的自动控制系统图1所示的发动机动力装置,可被用于有人驾驶的飞行器中,飞行员能够用它进行多次启动发动机,控制发动机推力的大小和关机.为了使发动机动力装置能多次起动,应用了带有独立燃料组元(第3组元)的供给系统,因此在发动机动力装置使用的过程中,对其工作可靠性提出了更高的要求.所以必须对其自动控制系统的过渡过程进行研究.按照发动机动力装置功能将系统分成3个独立的子系统:Ⅰ———推进剂供给系统和推力室:储箱、泵、推力室;Ⅱ———涡轮工质供给系统:涡轮、辅助泵、辅助推进剂储箱、燃气发生器;Ⅲ———自动控制系统:辅助推进剂工作罐、控制器及其管路.子系统Ⅲ作为发动机的启动和控制机构,这正是我们所要研究的,但子系统Ⅲ与子系统Ⅱ密切相关,并通过子系统Ⅱ控制发动机的工作状态,而子系统Ⅰ在这种情况下仅仅随动于子系统Ⅱ,因此可以不考虑其动态特性;同时从文献[2]中可知,涡轮泵是发动机系统中惯性最大的部件,对于控制器来说,在稳态下应保证其调节时间小于涡轮泵的惯性指数以满足它的快速性要求.综上所述本文进行的仅仅是Ⅱ、Ⅲ子系统的过渡过程研究.2 液体火箭发动机自动控制系统的理论分析2.1 计算的物理模型在建立Ⅱ、Ⅲ子系统物理模型时,除去燃气发生器和涡轮以外,所有其它零部件都采用了真实实体.涡轮在模拟过程中用电动机来代替,转速保持恒定,而燃气发生器用集中流体阻力模型所代替[2].这样构成的物理模型能非常近似地描述实际发动机的静动态特性,且能与试验结果相比较.该自动控制系统的非线性数学模型不包括增压系统和控制气体线路.2.2 动态数学模型和计算模拟方法液体火箭发动机的动态数学模型是描述发动机系统内各元件、组件及分系统的各种流体流动、机械运动及热力运动的一组数学方程,所依据的基本原理是各种形式的能量守恒、质量守恒、动量守恒定律及由这些物理定律所导出的功率、压力、流量平衡关系.建立合理适当的数学模型,是基于对液体火箭发动机的动态特性(包括干扰过渡过程)的研究.这里建立了包含控制对象与控制器在内的非线性方程组[3]:dmedt=?me-?ml-?mb(1)?me=(μA)e2ρ(ph-pe)(2)?mb=(μA)b2ρ(pe-

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船上也没帆飘呀飘呀飘向西天 渡过那条银河水 走向云彩国 9P

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蓝蓝的天空银河里 有只小白船船上有棵桂花树 白兔在游玩桨儿桨儿看不见 船上也没帆飘呀飘呀飘向西天 渡过那条银河水 走向云彩国 走过那个云彩国 再向哪儿去 ?在那遥远的地方 闪着金光晨星是灯塔 照呀照得亮蓝蓝的天空银河里 有只小白船船上有棵桂花树 白兔在游玩桨儿桨儿看不见 船上也没帆飘呀飘呀飘向西天渡过那条银河水 走向云彩国走过那个云彩国 再向哪儿去在那遥远的地方 闪着金光晨星是灯塔 照呀照得亮

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长引水系统水电站水力过渡过程仿真分析 4P

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第3l卷第1期2014年03月河北工程大学学报(自然科学版) V01.31 No.1Journal of Hebei University of Engineering(Natural Science Edition) Mar.2014文章编号:1673—9469(2014)01—0083—04 doi:10.3969/j.issn.1673—9469.2014.01.022长引水系统水电站水力过渡过程仿真分析耿新春(新疆新华水电投资股份有限公司,新疆乌鲁木齐830000)摘要:针对长引水系统水电站在负荷变化时的安全问题,以压力管道非恒定流微分方程和特征线法为基础,基于MATLAB平台中SIMULINK方法,建立了一管四机的长引水系统水电站数值仿真模型,并对木扎提水电站水力过渡过程进行了仿真模拟,确定了调压室最高、最低涌浪,机组最大转速上升率及蜗壳进口最大压力。结果表明:在不同机组组成的电站系统中,大机组是水力过渡过程中的控制因素。关键词:长引水系统;过渡过程;特征线;SIMULINK中图分类号:TK730.2 文献标识码:ASimulation analysis of hydraulic transient of hydropower stationwith long water transportation systemGENG Xin—.chun(Xinjiang Xinhua Hydropower Investment Co.,Ltd.,Xinjiang Urumqi 830000,China)Abstract:In order to ensure the safety of the hydropower station with long water transportation systemwhile load changing,based on unsteady flow differential equations of pressure and characteristic—linemethod,a pipeline a numerical simulation model of the water power station with one chamber and fourhydraulic turbine sets is built with SIMULINK of MATLAB platform.With the numerical model,thesimulations of the hydraulic transition process of Muzhati hydropower station are conducted.The high-est and the lowest surge。the rate of rise in maximum rotor speed of turbine set,the most pressure inspiral case inlet ale calculated.The results show the large generator unit is a major gating factor dur—ing the hydraulic transient process in the complicated hydraulic station composed by different turbinesets.Key words:long water transportation system;hydraulic transient;temperat

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水力过渡过程中的若干问题探讨 73P

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水力过渡过程中的若干问题探讨 张 健 提 纲 一、引言 二、托马断面与等出力假设 三、相继甩负荷特殊工况 四、长距离供水工程水锤防护 五 、 空气阀模型与气柱弥合 六 、 其他 一、引言 引言 ? 世界第一次目睹了一个逻辑体系的奇迹 , 这个逻辑体系如此精密地一步一步推进 , 以致它每一个命题都是绝对不容置疑的 —— 我这里说的是欧几里得几何 。 推理的这种可赞叹的胜利 , 使人类的理智获得了为取得以后成就所必需的信心 。 ? 爱因斯坦 人:上帝在创造宇宙之前做什么 ? 上帝:正为那些寻根究底的人们准备地狱 。 严格的来描述不严格的 代数方程、常微分方程、偏微分二、托马断面与等出力假设 托马断面与等出力假设 ChzHQ wmT ??? )( 0?托马断面 【 水电站调压室设计规范 】 1002 ( 3 )thw w mLAA K A Kg H h h??? ??等出力假设 托马断面与等出力假设 无调压室系统稳定性分析 引水主洞引水支管尾水主洞尾水支管下游水库上游水库刚性水体 +等出力假设 2000( 2 )t gfq C e H QlQ? ??? ? ?弹性水体 +等出力假设 t 5 3 1 6 4 3 2 A B x HB 119 t (s) Mention: 1) Resonance occurs. 2) How to find HB3? A1 A3 A5 无论弹性水体还是刚性水体 如采用 等出力假设 对于无调压室系统 小波动恒不稳定 托马断面与等出力假设 调速器滞后 托马断面与等出力假设 含调压室系统 与不含调压室系统 小波动稳定性? 与教科书中的推导 差异? 等出力假设下的托马断面 伪命题? 托马断面与等出力假设 尾水调压室系统 与引水调压室系统 主要差异? 调压室稳定断面安全系数 K 与输水系统布置 托马断面与等出力假设 算例 云南某水电站采用地下厂房开发方式 , 受右岸地质条件限制 , 厂房位置接近于输水系统中部 , 由于本电站水头低 、 流量大 , 虽然设置了尾水调压室 , 但上游水库至下游调压室的输水系统 Tw值达到 4.32s, 小波动稳定性问题突出 , 需重点对其进行研究 。 计算得到该电站托马稳定断面面积 为 1960.4m2, 设计方案尾水调压室断面积为 2227.58m2托马断面与等出力假设 算例 稳定域X5调速器参数范围ABX7X31014182226300 0.6 1.2 1.8 2.4 3b tTd怎么办? 室后交汇 1002 ( 3 )thw w mLAA K A Kg H h h?????托马断面与等出力假设 调压室结构布置图二室内交汇 1002 ( 3 )thw w mLAA K A Kg H h h??? ??托马断面与等出力假设 三、相继甩负荷 相继甩负荷 相继甩负荷与输水系统布置 通常认为 , 同一水力单元机组相继甩负荷与同时甩负荷相比 , 减缓了输水道的流速梯度 , 不会对输水系统造成较大威胁 , 该情形在大多数情况下对于水电站的输水系统而言是正确的 , 但对于抽水蓄能电站 , 尤其是尾水管进口最小压力 ,需要慎重分析 。 尾水支管引水支管引水主洞上游水库 下游水库引水主洞引水支管尾水主洞尾水支管下游水库上游水库上图为国内某一拟相继甩负荷 -201

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水力过渡过程中的若干问题探讨-水资源与水电工程科学国家重点试验室 73P

水力过渡过程中的若干问题探讨-水资源与水电工程科学国家重点试验室.pdf

水力过渡过程中的若干问题探讨 张 健 提 纲 一、引言 二、托马断面与等出力假设 三、相继甩负荷特殊工况 四、长距离供水工程水锤防护 五 、 空气阀模型与气柱弥合 六 、 其他 一、引言 引言 ? 世界第一次目睹了一个逻辑体系的奇迹 , 这个逻辑体系如此精密地一步一步推进 , 以致它每一个命题都是绝对不容置疑的 —— 我这里说的是欧几里得几何 。 推理的这种可赞叹的胜利 , 使人类的理智获得了为取得以后成就所必需的信心 。 ? 爱因斯坦 人:上帝在创造宇宙之前做什么 ? 上帝:正为那些寻根究底的人们准备地狱 。 严格的来描述不严格的 代数方程、常微分方程、偏微分二、托马断面与等出力假设 托马断面与等出力假设 ChzHQ wmT ??? )( 0?托马断面 【 水电站调压室设计规范 】 1002 ( 3 )thw w mLAA K A Kg H h h??? ??等出力假设 托马断面与等出力假设 无调压室系统稳定性分析 引水主洞引水支管尾水主洞尾水支管下游水库上游水库刚性水体 +等出力假设 2000( 2 )t gfq C e H QlQ? ??? ? ?弹性水体 +等出力假设 t 5 3 1 6 4 3 2 A B x HB 119 t (s) Mention: 1) Resonance occurs. 2) How to find HB3? A1 A3 A5 无论弹性水体还是刚性水体 如采用 等出力假设 对于无调压室系统 小波动恒不稳定 托马断面与等出力假设 调速器滞后 托马断面与等出力假设 含调压室系统 与不含调压室系统 小波动稳定性? 与教科书中的推导 差异? 等出力假设下的托马断面 伪命题? 托马断面与等出力假设 尾水调压室系统 与引水调压室系统 主要差异? 调压室稳定断面安全系数 K 与输水系统布置 托马断面与等出力假设 算例 云南某水电站采用地下厂房开发方式 , 受右岸地质条件限制 , 厂房位置接近于输水系统中部 , 由于本电站水头低 、 流量大 , 虽然设置了尾水调压室 , 但上游水库至下游调压室的输水系统 Tw值达到 4.32s, 小波动稳定性问题突出 , 需重点对其进行研究 。 计算得到该电站托马稳定断面面积 为 1960.4m2, 设计方案尾水调压室断面积为 2227.58m2托马断面与等出力假设 算例 稳定域X5调速器参数范围ABX7X31014182226300 0.6 1.2 1.8 2.4 3b tTd怎么办? 室后交汇 1002 ( 3 )thw w mLAA K A Kg H h h?????托马断面与等出力假设 调压室结构布置图二室内交汇 1002 ( 3 )thw w mLAA K A Kg H h h??? ??托马断面与等出力假设 三、相继甩负荷 相继甩负荷 相继甩负荷与输水系统布置 通常认为 , 同一水力单元机组相继甩负荷与同时甩负荷相比 , 减缓了输水道的流速梯度 , 不会对输水系统造成较大威胁 , 该情形在大多数情况下对于水电站的输水系统而言是正确的 , 但对于抽水蓄能电站 , 尤其是尾水管进口最小压力 ,需要慎重分析 。 尾水支管引水支管引水主洞上游水库 下游水库引水主洞引水支管尾水主洞尾水支管下游水库上游水库上图为国内某一拟相继甩负荷 -201

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水泵水轮机运行中的若干典型过渡过程 8P

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水泵水轮机甩负荷过渡过程中的压力脉动和转轮受力-水利学报 10P

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超长引水明渠水电站的过渡过程和运行调度-南水北调与水利科技 5P

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第15卷 第2期2017年 4月南 水 北 调 与 水 利 科 技S outh2to2North W ater Transfers and Water Science & Techn ologyV ol.15 N o. 2A pr. 2017水利工程研究l à ° ù : 2016201202 ? í ° ù : 2016203217 ? ?  ? H W : 2016200200? ?  ? 1 ? : á [ :国家自然科学基金( 51379064) ;江苏省自然科学基金( BK20130839)Funds:Nation al Natu ral Science Foundation of Chin a( 51379064) ; Natu ral Science Foundation of Jiangsu Province( BK20130839)T ? e o :崔伟杰( 19922) ,男,江苏东台人,主要从事水电站及泵站过渡方面研究。E2mail: cuiw eijieh hu@ 163. comY ? T ? :张 健( 19702) ,男,河南信阳人,教授,博士,主要从事水电站及泵站过渡方面研究。E2m ail: jzhang@ hhu. edu. cnDOI: 10. 13476/ j. cnki. nsbdqk. 2017. 02. 021崔伟杰 , 张健,陈胜. 超长引水明渠水电站的过渡过程和运行调度[ J] . 南水北调与水利科技, 2017, 15( 2) :1382142. CU I W ei2jie, ZH A NG Jian, CHEN Sheng , T ransient flo w and scheduling strateg y of long diversio no pen channel in a hy dr opow er stat ion[ J] . South2to2N or th W ater T ransfers and W ater Science & T echnolog y,2017, 15( 2) : 1382142. ( in Chinese)? é ? £ ü { £ è _ ¥ V  V ? ?  ? ? 崔伟杰 ,张 健,陈 胜(河海大学水利水电学院,南京 210098)K 1 : 过渡过程计算分析对水电站安全运行极为重要。基于一维明渠和有压管道的非恒定流基本理论,针对某具有超长引水明渠的水电站,构建了/ 长引水明渠+ 压力前池+ 压力管道+ 机组0的过渡过程数学模型。根据边界条件,分别利用特征线法计算有压管道的瞬变过程和 Preissmann隐式差分法计算明渠的瞬变过程。重点分析了本电站在机组甩负荷工况和增负荷工况下,引水明渠和压力前池中水位和流量的变化过程。并根据明渠浅水波传播慢的特点, 针对电站增负荷工况, 提出了该电站合理的运行调度方式, 既保证了引水明渠及前池的最低水位满足安全运行要求, 又保证了电站运行时一定的经济效益, 可对类似的工程运行提供参考。1 o M : 超长引水明渠; 压力前池;过渡过程; 溢流堰;调度策略? m s ? | : T V 135. 3 ó D S ? ? : A ó c I | : 167221683( 2017) 0220138206Transientflowandschedulingstrategyof longdiversionopenchannelina

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贯流式水轮机飞逸过渡过程瞬态特性cfx二次开发-ingentaconnect 7P

贯流式水轮机飞逸过渡过程瞬态特性cfx二次开发-ingentaconnect.pdf

第33卷 第13期 农 业 工 程 学 报 Vol.33 No.13 2017年 7月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jul. 2017 97农业工程学报(http://www.tcsae.org) 2017年 98 其动态特性与常规的立式水轮机有许多不同之处。基于此,本文通过CFX软件和Fortran的二次开发,建立了水轮机过渡过程的数值计算的方法,对贯流式水轮机的飞逸过程进行全三维湍流数值模拟计算,旨在分析其在过渡过程中的动态特性。 1 数值计算方法与模型 1.1 第13期 罗兴锜等:贯流式水轮机飞逸过渡过程瞬态特性CFX二次开发模拟 99 率和力矩为目标变量进行网格无关性验证,验证结果如图2所示。由图2可知,水轮机效率与力矩随着网格数量的增加而增加,而当网格数量增加到440万以上水轮机效率和力矩几乎无变化。综合考虑数值计算的精度和经济性,最终确定的模型网格数量为440万。 图2 网格无关性验证 Fig.2 Mesh independent verifi农业工程学报(http://www.tcsae.org) 2017年 100 图4b为飞逸过程中不同时刻转轮出口速度距分布。由图4b可知,转轮出口速度距沿着上冠到下环逐渐增大,这同样符合三维叶片的流动特性。分析转轮出口相同位置(图中虚线)的速度矩变化可知,在飞逸过程中转轮出口速度距随着转速和流量的升高逐渐增大,速度距的增大会影响尾水第13期 罗兴锜等:贯流式水轮机飞逸过渡过程瞬态特性CFX二次开发模拟 101 为了更加细化地显示第二阶段(t=0.5~1.5 s)压力脉动的变化情况,引入压力差值p*物理量,定义为p*=pt? pv,其中pt为各时间步长的压力值,pv为该时间段内压力平均值。记录上述6个监控点压力差值p*随时间的变化过程,并记录压力波动的最大值和最小值,两者之差Δp*为脉动的峰峰值,压力脉动幅值ΔH可按式(5)计农业工程学报(http://www.tcsae.org) 2017年 102 量也随之增加,使得尾水管内部流态变差,尾水管内部存在明显的偏心涡带,涡带的存在诱发了尾水管内部低频压力脉动,振幅最大可达到试验水头的104%,将会引起机组强烈的振动。 [参 考 文 献] [1] 徐武林,王煜. 引水式电站过渡过程研究[J]. 能源研第13期 罗兴锜等:贯流式水轮机飞逸过渡过程瞬态特性CFX二次开发模拟 103 Li Shiyao, Cheng Yongguang, Zhang Chunze. 3-dimensional transient flow simulation of tubular turbine based on IB-LB[J]. Journal of Huazhong University of Scienc

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