明满交替流特征隐式格式法计算模型在工程中的应用研究

本文给出了明满交替流特征隐式格式法计算模型。在对三峡、向家坝等电站的过渡过程进行计算的基础上,给出了工程应用中有用的结论:变顶高尾水隧洞洞顶的坡度越大,明满流动的压力波动越小;明满交替的最高压力上升出现在下游水位稳态线交于洞顶线中部附近时的工况,且出现最大压力的位置靠近下游侧;反射界面设定会影响仿真结果,需合理界定。

水轮机导水叶折线关闭规律的优化计算

用最优化技术中的单纯型加速法对水轮机导水叶（两段及三段）折线关闭规律进行优化计算，计算结果与直线关闭规律相比可取得明显的优化效果。并就目标函数形式对优化结果的影响进行了分析和研究，提出了一种较理想的目标函数形式，按此目标函数形式求得的折线关闭规律可将水击的最大值控制在事先给定的允许值附近，从而使优化计算的结果具有事先可控的成份。

抽水蓄能电站过渡过程仿真自动建模及通用程序

本文在改进文献［１］中数学模型及有关连接方式的前提下引入结构形式参数、工况标识参数及部件动态计算模块化等，解决了按仿真对象及仿真工况的自动建模问题．编制的程序用于多个具有不同引水系统和参数的电站过渡过程仿真计算，证明有较强的通用性、灵活性和实用性．

抽水蓄能电站中水力干扰下的过渡过程及其稳定问题的研究

高水头抽水蓄能电站中，常采用一洞多机系统，所以机组之间水力联系紧密，本文建立了对水力干扰进行过渡过程计算所必须的既能进行大波动计算又可进行小波动计算的数学模型，并编制了计算程序，通过计算研究了部分机组停机过程中，其余机组在水力干扰下的过渡过程及稳定问题．

中风急性期血压变化过程的临床分析

本文对２２４例中风急性期患者血压的自然变化过程进行统计分析，结果发现：中风后血压呈显著上升，随后迅速下降。蛛网膜下腔出血与脑梗塞、脑出血分别于发病后第２天与第４天下降到低水平，以后１０余天，血压在此水平上下波动。有无高血压病史的中风后是否作降压治疗对急性期血压变化过程无明显影响。中风后血压自然变化的原因不明，可能与中风后脑代谢、颅内压变化和脑内肾素─血管紧张素系统有密切关系。

混流式水轮机准三元流动分析及性能予估基础上的水电站过渡过程仿真

本文根据电站参数用计算机予设计转轮后进行其性能予估，并在此基础上进行过渡过程仿真，其结果与用实验得到的综合特性曲线进行仿真的计算结果比较，在较高效率区结果符合很好，低效率区有一定缺陷，但不失为一种在没有合适转轮及其综合特性曲线情况下进行电站过渡过程预测计算的方法。

混流式水轮机薄叶三维反问题计算

本文提出了水轮机转轮薄叶全三维设计方法，该法用涡代替叶片作用，将叶轮内周向流动分成平均和周期性脉动两部分，通过级数展开将三维问题转化成多个两维问题求解。采用多种措施使其能在微机上实现，将其应用于高比速混流式水轮机设计，对叶型和对应的流场作了分析。

一种用涡代替叶片作用的反问题计算

一种用涡代替叶片作用的反问题计算陈乃祥，叶失海，罗先武，林汝长（清华大学水电系）一、绪言本文在周向均匀，流动无粘性、叶片无厚度假设下，用涡代替叶片作用，采用Ｃｌｅｂｓｃｈ转换得到流速表达式，在轴面上给定环量分布的条件下进行转轮叶片设计，在得到所设计叶...

抽水蓄能机组水压力控制的数值研究

高水头抽水蓄能电站一般为长管道多机组的复杂系统，机组上游压力即蜗壳水压力对机组的控制极为重要。现提出用原有调速器作为压力反馈环节进行压力控制，来完善关闭规律的方法，在计算机上用数字仿真的方法说明其有效性，最后还讨论了调速器参数对控制效果的影响。

基于滑移网格与RNG湍流模型计算泵内的动静干扰

本文利用三维Navier-Stockes方程和RNG湍流模型,在转动与静止部件间采用滑移网格技术建立交互界面,对泵内动静干扰引起的三维非定常湍流进行了计算,得到了旋转叶轮与固定导叶间流体的湍流特征。从计算结果可知,静叶与动叶间各点的压力脉动频率成分一致,且幅值沿周向呈正弦变化规律。这说明利用滑移网格技术及RNG湍流模型,可以模拟三维非定常动静干扰流动问题。

高速泵内三维非定常动静干扰流动计算

利用三维Navier-Stokes方程和RNG湍流模型,并在转动部件与静止部件间采用滑移网格技术建立交互界面,对高速泵内多级动静干扰引起的三维非定常湍流进行了计算,得到了旋转叶轮与固定导叶间的流体的紊流特征。

水泵与水轮机空化状态监测与诊断的研究进展

影响水泵与水轮机使用寿命与性能的主要问题是空化空蚀现象 ,在现场监测与分析水泵与水轮机的空化状态是空化空蚀研究的重要领域。根据国外对空化监测与分析的最新研究成果和背景噪声的处理手段 ,介绍了空化监测与分析的新方法。从加速度计与声压计测得的空化信号时域图、功率谱图和归一化谱图中 ,反映出了空化发生的特征。

用两相流模型模拟混流式水轮机内空化流动

本文采用两相流中两流体模型模拟混流式水轮机转轮内三维湍流空化流场 ,基于两相流中两流体模型的理论和方程 ,推导了水轮机转轮中空化两相流的两流体基本方程 ,并利用k -ε -kp 两相湍流模型计算水轮机转轮中三维空化两相湍流。计算结果包括了液相和空泡相的主要流动特征 ,模拟结果可初步预测流体机械空化性能 。

明满交替流动计算方法研究及其实验验证

大型水电工程的尾水隧洞中可能会发生明满交替流动,给电站过渡过程带来很大影响,需要建立合理可行的明满交替流动数值计算模型。针对常用的明满交替流动数值差分格式在明满流分界面通过计算节点时计算不稳定的问题,提出了一种新的计算方法——特征隐式格式法,其主要思路是将动量和连续方程转化为双曲型方程组的标准形式进行差分。通过某电站尾水隧洞水工水力学模型实验专门对该方法进行验证,表明该计算方法是正确的。

水泵水轮机全流道双向流动三维数值模拟与性能预估

(清华大学热能工程系,北京100084)要优化水泵水轮机转轮设计,应了解转轮在内的水泵水轮机全流道的流动特性。采用SIMPLEC算法和标准k-ε湍流模型对某一用全三维逆向设计方法设计的高水头可逆式水泵水轮机进行了全流道双向三维湍流数值模拟。详细分析了转轮内部及蜗壳、尾水管中的流动情况,并对不同部件的水力损失以及转轮的性能进行了预估。计算结果揭示了水泵水轮机转轮内部流动的复杂性,分析了转轮各部件间的关系,优化并改进了转轮设计。

导叶关闭规律非线性评价函数及多工况优化

基于多目标优化基本理论,建立了一种针对导叶关闭规律优化问题的非线性评价函数,并根据导叶关闭规律优化的特点,采用遗传算法建立了导叶关闭规律的多工况优化模型.运用建立的评价函数与优化模型,对某实际电站进行了导叶关闭规律优化计算,并与采用线性评价函数的优化结果进行了比较分析.采用线性评价函数优化的导叶关闭规律,机组最大速率上升值为49.4%,与控制值50%接近,安全余量仅为0.6%,但蜗壳末端最大压力头和尾水管进口最小压力头的安全余量分别为4.717和2.812 m,相对较大;采用非线性评价函数,不需要试算权系数,仅需要给定各优化目标的控制要求即可得到优化的导叶关闭规律,虽然蜗壳末端最大压力头和尾水管进口最小压力头的安全余量分别减小到2.501和1.765 m,但机组最大速率上升值为46.1%,安全余量提高到3.9%,各目标的安全余量分配比较平均.基于非线性评价函数的多工况导叶关闭规律优化得到的结果虽然对单个工况不一定是最优解,但能保证所有工况的各优化目标均能满足控制要求且安全余量分配比较平均,比单工况优化结果更符合实际控制要求.

冲击式水电站过渡过程数值模拟

冲击式水电站机组甩负荷时,由于电站引水道长,为了减小系统最大压力上升,针阀关闭时间较长,而为了避免机组转速上升过高,在喷嘴后设置折向板以截断水流,在过渡过程计算中对针阀前管道和机组需要用不同的流量计算,本文分析了冲击式水轮机与常规混流式水轮机运行的不同,建立了冲击式水电站折向板关闭时的计算数值模型,并用该模型对一冲击式电站进行了过渡过程计算。

基于虚拟仪器的测量分析系统

分析了虚拟仪器的基本工作原理 ,介绍了基于虚拟仪器技术开发的一套测量分析系统 ,该系统支持不同类型信号的多通道高速数据采集和处理。其硬件由传感器、便携式A/D和计算机组成 ,通信接口为计算机的并行打印口。该系统软件编制综合采用了汇编、数据库、自动化等多种编程技术 ,可以实现滤波、加窗、谱分析等多种分析功能 ,并能够进行多通道的实时采集绘图和分析。

可调叶片混流转轮全三维反问题计算方法研究

本文提出一种全三维反问题计算方法 ,将速度分解成周向平均和周期性脉动分量 ,用Fourier变换将全三维问题转化成多个二维问题求解 ,分别用涡及源汇模拟叶片骨线及叶厚的作用 ,并应用于叶片可调混流泵的转轮设计 ,计算表明该方法可以用于该类泵型的优化设计。

流体机械叶轮设计的研究与发展

对不可压缩流体机械（水力机械、低速气体机械）叶轮设计的研究现状作了全面的介绍，就各种准三维、全三维反问题和优化问题的设计方法进行了评述．结合笔者对混流式水轮机转轮的全三维反问题和优化问题的研究与实践，对叶轮设计的发展方向提出了建议．