蓄能机组水轮机工况开停机过程现场测试分析

抽水蓄能电站作为一种重要的储能技术,兼具水泵和水轮机两种工作方式。为了满足能源收集和电网调度要求,水泵水轮机工况转换频繁,开停机次数增加,机组的不稳定问题突出。由于缺乏机组机械动作中压力等运行参数的详细认识,边界条件的设置不同于实际运行工况,造成现场测试与数值模拟、模型试验存在差异,尤其是开停机暂态过程中机组特征参数复杂性增加。针对某原型蓄能机组进行现场测试,对机组各部件安装压力和加速度传感器以获得压力信号和振动加速度信号,基于现场收集的试验数据,分析了机组在水轮机工况开机和停机过程的运行特性。结果表明:水轮机开机过程,开机瞬间稳定性较好,之后转轮加速阶段机组压力脉动表现为宽频噪声,转轮减速阶段压力脉动表现为叶轮旋转频率及其倍频。固定导叶开度空载下,机组各测点周期性压力振荡消失并伴随混频幅值变化。调速器动态模式下,机组频率成分以自然频率为主。水轮机停机过程,压力脉动对导叶动作不敏感,随转速减小脉动强度逐渐下降。下机架和顶盖受机械动作的影响振动较强,之后会随着转速减小而下降。蝶阀关闭后依然存在与转速变化无关的顶盖模态频率线。

混凝土仿真材料特性及其应用的试验研究

大型混凝土结构模型试验材料的选择对于试验结果有重要意义。本文作者对低强度仿真混凝土材料的材料配比、力学性能以及实际应用进行了分析研究 ,分析结果表明 ,仿真材料对于大体积混凝土结构的物模试验是比较理想的材料。

弹用涡喷发动机地面起动试验研究

为获得弹用涡喷发动机的起动性能参数,设计了发动机地面起动试验系统。系统由发动机试车台、信号采集测量系统、时序控制系统、供油系统、高压吹转系统等分系统组成。利用该系统对某型弹用涡喷发动机进行地面起动试验,获得发动机转速,推力,压气机出口压力等参数,利用试验数据获得发动机起动性能。试验结果表明,该发动机具有快速的起动加速性和较好的起动可靠性。

发动机起动加速性计算参数响应特性

液体火箭发动机起动加速性的数值大小反映发动机起动过程的快慢程度。发动机地面试验后计算的起动加速性结果是否准确反映发动机的固有起动特性,需结合试验系统结构组成、计算起动加速性的测量参数测量原理及阶跃响应特性等因素进行综合分析。研究用不同参数计算的起动加速性数值不同的主要原因,确定可靠的计算方法。通过分析某大型液体火箭发动机地面试验系统的推力架结构形式及传感器安装方式等机械结构因素对起动特性影响,并研究推力、转速、压力测量参数配置的信号调理器滤波特性对阶跃信号的延迟作用,分析测量系统对起动特性的影响。分析结果表明,试验系统结构因素和测量参数滤波因素是导致不同测量参数计算的发动机起动加速性不同的主要原因。对于大型液体发动机试验系统试验后,进行发动机起动加速性计算时,要综合分析试验系统结构形式、测量系统滤波特性等因素后,才能确保计算的结果准确、可信。

涡喷发动机过渡态电负载加载的影响分析

在某型涡喷发动机飞行试验中,进行了发动机过渡过程的电负载试验。比较电负载加载及空载状态下发动机地面启动及空中加速过程,试验结果表明:地面加载电负载启动,会使得发动机启动过程时间延长,但影响不大;电负载加载会对发动机加速性产生不利的影响,使加速时间增大。

涡扇发动机装机状态自然低温试验

为完成涡扇发动机状态鉴定,在北方场站开展了发动机装机状态下的自然环境低温试验。通过地面试验完成了自然低温试验环境的量化分析,研究了不同气源起动模式、不同使用方法对装机状态自然低温条件下发动机起动性能的影响,分析了发动机样本量对试验鉴定结果的影响。结果表明:APU供气是低温冷浸透起动的首选起动方式;冷运转可以有效改善发动机低温起动性能,使相对起动时间缩短0.125~0.250;增加发动机样本量可以获得更加科学的鉴定结果,在低温起动过程中,发动机可能出现失速等不稳定现象,甚至造成起动失败。开展了飞行试验,研究了空中低温环境对发动机工作参数及加减速特性的影响。结果表明:在相同高度和速度下发动机加速时间随进气温度的降低而延长,当空中进气温度相差约30℃时,加速时间延长最多约为18%;减速时间随进气温度的变化不大。

带挡摩托车起步加速试验测试方法研究

在保证安全的前题下,尽量使用较高转速起步,换挡转速并不选用最大转矩对应转速,而是选用最大功率转速或最大油门开度对应转速。试验表明,最大功率也可看作是发动机的后劲指标,最大功率越大,所对应的转速越高,摩托车最高车速越高,更有利于车辆性能的发挥。

启动加速度对核主泵叶轮内部流动的影响

针对研究不同启动加速度对核主泵启动过渡过程中叶轮内部流动的影响,以3组不同启动加速度瞬态外特性试验性能参数为依据,获得流量与时间和转速与时间的外特性曲线,将获得外特性曲线作为边界条件,代入CFX中进行数值模拟,分析启动过程中外特性曲线及叶轮流道内流线图和压力梯度云图.结果表明:启动加速度与核主泵启动时间有直接关系,但是与流量和转速到达稳定值之间的时间差无关;启动加速度对叶轮内部流动稳定性和压力变化幅度有较大的影响,在启动过渡过程中,较大启动加速度对应叶轮内部流动极不稳定,产生一定强度和面积的旋涡区且压力变化幅度有较大波动,而较小启动加速度对应叶轮内部流动稳定,压力变化幅度均匀.该结果在启动过渡过程中对控制核主泵的不稳定性有重要的价值.

动车组齿轮箱低温测试研究

在动车组齿轮箱低温试验过程中,不同的测试条件和测试系统导致的数据离散性十分明显。根据相关标准及试验数据,从试验方法、试验设备和数据处理方法三方面,分析了不同起动加速度对测量结果的影响,并对采用不同采样速率、不同数据处理方法的测量系统数据处理结果进行对比分析。根据分析结果,提出了在动车低温试验应当在最低运营温度下,采用最大起动加速度测试的方法;以及测量系统应满足采样速率不低于5 s/次,采用直接求差法进行数据处理的建议。该方案解决了动车组齿轮箱低温试验方案中存在的试验结果离散性大的问题,为试验方法和标准的进一步完善提供有益建议。

原地起步加速试验在底盘测控系统上的研究

路面原地起步加速试验对于评判新车加速性能有着不可替代的作用,但由于我国高速公路路况所限,需长时间多次试验才能获得较为准确的试验结果,所费不菲。试以底盘测控系统为试验条件,提出一种简易原地起步加速试验方法,并对其进行试验验证,对其进行可行性研究。

一种高超声速进气道加速自起动的实验方法

为了探寻在地面常规暂冲式风洞中开展高超声速进气道加速自起动实验的可行性,提出了基于前遮板的高超声速进气道连续变攻角加速自起动实验方法。该实验方法通过将安装有前遮板的进气道模型在风洞实验段整体从极限正攻角旋转至极限负攻角,前遮板会产生激波对远前方气流减速,或产生膨胀波对远前方气流加速,而位于前遮板下游的进气道即可获得加速自起动过程所需连续加速的来流条件。通过数值仿真对所提出的加速自起动实验方法进行了验证。研究结果显示:以2(°)/s的角速度整体旋转基于前遮板的高超声速进气道模型,其起动马赫数与高超声速进气道自身加速自起动马赫数相差在1%以内,表明基于前遮板的高超声速进气道连续变攻角加速自起动实验方法能够被用于在常规暂冲式风洞中开展高超声速进气道加速自起动实验研究。