大型高扬程泵站出水塔结构振动模态分析

针对大型高扬程泵站出水塔结构在运行过程中存在的振动问题,以甘肃省景泰川电力提灌二期总干六泵站出水塔结构为例,构建ANSYS环境下的泵站出水塔三维有限元仿真模型,在正常工作状态下采用子空间迭代法进行基于环境激励的模态参数辨识,并获取其模态振型,分析了泵站出水塔结构的振动特性。结果表明:该出水塔结构在运行期的基频为9.91 Hz,主振方向为垂直压力管道法线方向;结构的模态振型基本按照横向-竖向-扭转的规律进行,且主要发生在结构中部镂空立柱部位。数值分析结果与现场DASP测试结果基本相符,表明有限元子空间迭代法模拟分析结果有效可靠,实现方便。研究成果能为大型高扬程泵站出水塔的更新改造设计提供理论依据,同时能为灌区水工结构的模态参数辨识提供技术参考。

混流式水轮机振动噪声测试分析及处理措施——以上犹江水电站为例

混流式水轮机在某些工况下会出现较大振动和噪声等问题,这些问题会对机组安全运行产生威胁。为了保障机组稳定运行,以上犹江水电站混流式水轮机组为试验对象,对该机组的振动、噪声和水压力脉动等情况进行了现场测试。试验结果表明:噪声是由补气引起的,机组振动主要是由涡带等低频压力脉动所引起,蝶阀室楼板及坝体的振动则是由动静干涉水力激振而引发的。依据试验数据及机组运行和结构特性,提出了振动噪声初步处理方案。试验结果及处理措施可为机组安全稳定运行提供保障和依据。

混凝土动弹模量在盐冻作用下的衰变试验

针对中国西北寒旱灌区水工混凝土建筑物在盐冻作用下混凝土的耐久性衰减问题,以试件的动弹模量变化为评价指标,采用现场调查、室内加速试验和理论分析相结合的研究方法,研究不同配合比、侵蚀介质浓度以及冻融次数对混凝土试件动弹模量劣化衰减的影响规律.研究结果表明,混凝土中粉煤灰的掺加会造成混凝土试件在盐冻作用下动弹模量显著衰减;侵蚀介质浓度的增大会加速各个配合比混凝土试件的耐久性劣化;而在混凝土配合比中添加矿粉能有效地增加混凝土的抗盐冻能力,提升结构耐久性.

干旱扬黄灌区漫灌方式下土壤水盐运移模拟

干旱扬黄灌区田间灌溉过程的水盐运移具有独特性。选取甘肃景电灌区的典型试验点,构建基于HYDRUS-2D软件的土壤水盐运移模拟模型,模拟了间歇性定额灌水-蒸散发条件下饱和-非饱和土壤盐分的运移过程。结果表明,经过两次灌水-蒸散发循环试验,各试验点耕作层土壤平均含盐量均大幅下降,土壤盐分缓慢下移,耕作层土壤脱盐趋势明显。各试验点耕作层土壤在灌水压盐及蒸散发返盐双重作用下,交替发生了脱盐和积盐现象。灌溉和蒸散发是影响干旱扬黄灌区田间土壤水盐运移的重要因素。灌水定额取4 000-6 000 m^3/hm^2的土壤脱盐效率较高,且首轮灌溉使田间0-100 cm土层含水率达到饱和、后几轮灌溉逐步增加灌水量的灌溉方案更有利于排出田间土壤盐分。

干旱引黄灌区地下水位变化特征分析

为研究干旱引黄灌区不同地下水运动带的地下水位变化特征,以甘肃省景电一期灌区为例,利用其1982—2011年实测地下水位数据,采用Mann—Kendall趋势检验法分析了地下水位的年际变化趋势,并根据每15 a逐月的地下水位均值曲线,对地下水位的年内变化特征进行了研究。结果表明:受季节性灌溉、区域地势、人为开采等因素的影响,不同地下水运动带地下水位年际、年内变化趋势存在较大差异;在灌区汇水区域适当发展井灌,有利于土地盐渍化的控制。

干旱灌区混凝土劣化影响因素试验研究

针对西北干旱灌区水工混凝土建筑物受碳化、侵蚀、干湿循环等"超叠加效应",致使建筑物提前出现开裂、剥落等危害的问题,采用现场调查、X光衍射、室内加速试验等方法,以质量损失率和相对动弹性模量为材料性能评价指标,研究了环境因素及混凝土自身因素对混凝土材料劣化过程的影响,分析了干旱灌区水工混凝土在多因素作用下的材料损伤劣化规律。研究表明,碳化、干湿循环会加速硫酸盐对混凝土的侵蚀作用,且后者作用更为明显,三因素的叠加作用对混凝土劣化的影响最为显著;减小混凝土水灰比或适量掺加粉煤灰可以提高混凝土抵抗碳化、硫酸盐侵蚀以及干湿循环等叠加作用的能力。

基于DASP的大型泵站压力管道振源辨识研究

针对大型泵站压力管道高频振动问题,通过采用DASP激振测试系统对泵站压力管道进行现场测试并获取振动数据,采用频谱分析法和功率谱分析法分析解译振动测试数据信号,揭示引起泵站管道振动的主要激励源和振动主频率。结果表明:大型泵站压力管道不同运行阶段的主要振源不同,开机过程的主要振源是水流激励,在稳定运行期间的主要振源是机械振动,关机过程的主要振源为电磁振动,其中由于设备和离心泵引起的机械振动伴随压力管道运行的整个过程。研究可为大型泵站压力管道振动分析与减振优化设计提供决策依据。

自适应迭代滤波在水轮发电机组振动分析中的运用

水轮发电机组的振动和水轮机压力脉动是衡量机组运行状态稳定性的重要指标,为了确保机组的正常运行,通常采集机组的振动信号进行识别判断。通常,水轮发电机组的振动信号为非平稳信号,并且会参杂着的噪声。针对水轮机振动信号,提出一种基于自适应迭代滤波分解和独立分量分析的水轮机振动信号特征提取方法,介绍其基本原理及求解步骤。先使用独立分量分析对原始信号进行分解,将背景中多余的噪声去除,接着对每个通道的信号进行自适应迭代滤波分解,计算每个模态分量的能量集中度并设定相关的边界值,将超出该值的模态分量去除,并将剩余的分量进行重构,获得除去噪声成分后的重组信号。通过对仿真信号以及实际信号的分析,该方法可以将振动信号中的噪声成分去除,并对相关物理特征进行有效的提取。最后得出结论:1)独立分量分析可将水轮机振动信号中的噪声去除,并突出特征;2)采用自适应迭代滤波分解并以能量集中度作为模态筛选指标,能够将含有少量噪声的模态提取出来,获取相关特征信号。

电能量采集系统在水电厂的应用探讨

电能量采集系统是由采集、传输、计算、输出等部分组成,能够很好地解决传统的计量不及时、人工抄表准确度低、统计计算繁琐等缺点。系统的投入使用能极大地提高使用者的工作效率,并适应目前水电集控建设"少人值守"的要求。结合罗湾水电厂实际投入使用情况,论述了该系统在电厂运用中的工作流程,以及系统对电厂管理决策提供的帮助。并就实际使用中出现的问题提出了相应的解决方法,对系统在其他电厂的推广使用具有一定的借鉴作用。