城市污水主干排水系统优化调度分析——以华东某市污水主干管为研究案例

排水系统智能化调度是实现污水系统安全平稳运行的重要举措,尤其针对一些工程措施无法或尚未实施的区域。通过对污水主干管实现智能化调度的关键因素分析,并以华东某市污水主干管为研究案例,结合排水模型和大数据挖掘优化污水主干管系统运行,将末端污水厂旱天溢流天数降低了15%,从而优化污水干线系统运行工况。

AP1000核主泵模型泵导叶水力设计与数值优化

采用基础水力设计方法,利用模型泵叶轮外参数设计AP1000核主泵直导叶;基于CFD的数值计算与分析结果,针对所设计的直导叶内部流场流动损失较大的问题,提出2种不同的优化设计方案:第1种直接在直导叶的基础上进行优化设计;第2种采用叶轮与导叶配合设计的方法,将直导叶转化为扭曲空间导叶,并对其进行优化.在空间导叶的优化中也考虑了2种方案,对叶型进行参数化造型,然后生成样本数据库,选择叶轮加导叶结构的水力效率作为优化的目标函数,利用人工神经网络和遗传算法对不同空间导叶叶型进行多次优化改进,最终获得与叶轮水力性能匹配优良的核主泵导叶.最后讨论了不同导叶叶片数对水力效率的影响,从流动的角度对导叶叶片数的选取提供了理论指导和参考.

船用反应堆主冷却剂泵建模研究与仿真

本文依据船用反应堆主泵试验数据,绘制了基于RELAP5程序的主泵全特性曲线,利用建立的数学仿真模型对主泵启动特性、惰转特性、稳态运行工况、高低速切换工况的响应过程进行分析。结果表明:主泵模型能够实现相应的仿真功能,较为准确地反映主泵的运行特性;船用主泵对转动惯量的要求较高;模型适用于后续对反应堆系统不同响应的分析,并可为主泵的设计及优化提供参考。

可倾瓦导轴承液膜力非线性指数模型及应用研究

针对高可靠性立式轴系可倾瓦导轴承的液膜力非线性问题,提出采用8系数8指数模型来综合表征非线性液膜力,同时采用8个函数表达静态平衡点附近局部运动的导轴承刚度和阻尼,指数的大小表征液膜力的非线性强弱。基于指数模型分析了不同静态平衡点和扰动量等运行参数以及支点系数、预负荷系数和间隙比等结构参数变化下的导轴承非线性刚度力指数和非线性刚度系数,提出了基于导轴承结构参数的液膜力非线性弱化原理,并针对核主泵四瓦水润滑导轴承给出了一种实现该原理的支点加弹簧的新型支点结构导轴承。结果表明:液膜力的非线性强弱与工作静态平衡点和扰动量相关,静态平衡点偏心距和扰动量越大,则非线性刚度力指数pm越大,非线性越强,而阻尼力可认为是线性的;预负荷系数对pm影响较大,而支点系数和间隙比对pm影响较小;通过支点组件刚度和预负荷系数的耦合调节,可以实现在保持导轴承线性刚度不变的同时降低导轴承液膜力的非线性指数。8系数8指数模型相比数值求解法和解析法能更加直观地反映液膜力的非线性程度。

南水北调东线第一期工程江苏段低扬程泵站的机组选型研究

针对南水北调东线工程淮安四站、淮阴三站泵型比选,对低扬程泵站选用立式轴流泵和灯泡贯流泵进行了选型对比研究。提出了在目前条件下,立式轴流泵和灯泡贯流泵的选用范围。

大型核电机组冷却剂屏蔽主泵动态模型及响应特性研究

为了提高核安全性,新型压水堆核电机组冷却剂主泵采用无轴密封式屏蔽电动机泵,但其转动惯量明显小于常规轴密封泵,因此具有不同的动态响应特性。针对屏蔽主泵转动惯量较小、对电压、频率波动敏感等特性,考虑运行过程中的摩擦转矩,建立了屏蔽主泵动态模型,并将其接入核电机组系统仿真模型。比较验证了主泵动态模型的有效性,并仿真分析了主泵惰转特性和频率、电压扰动响应特性及其对堆芯功率的影响。结果表明,摩擦转矩对屏蔽主泵半流量惰转时间有较明显影响,建模时应予以考虑;频率扰动对主泵转速、流量的影响比电压扰动更明显,在运行中应提高厂用电供电质量。

主冷却剂泵变频启动的建模与仿真

主冷却剂泵在全压启动时,电机会产生很大的启动电流,而变频启动方式可以有效降低主冷却剂泵电机启动电流。本文建立了主冷却剂泵电机电磁转矩、电流数学模型,对主冷却剂泵的启动特性进行了研究。仿真结果表明,变频启动有效降低了主冷却泵电机的启动电流峰值,启动电流的峰值随着变频时间的增加而减小。

基于流量分段和对应模型的超临界锅炉给水泵性能预测

以超临界汽动锅炉给水泵CHTZ6/6为研究对象,建立多级该泵内部流道的三维实体模型.应用CFD技术,借助于大型并行计算机进行多工况点的定常数值模拟.结果表明:在额定工况点和最大流量工况点采用RNGκ-ω模型的数值结果与实验数据吻合良好,而在最小流量工况点模拟的误差较大.对比额定工况和最低流量工况,第三级流道中心截面小流量工况时流道内存在大量的脱落涡和旋转失速团,改用SSTκ-ω模型来分段计算小流量工况,发现低于0.8 qv,n时,SSTκ-ω模型能普遍提高模拟效率减少计算误差,从而得到了与该泵实际运行更为接近的外特性曲线.

地源热泵埋管换热器传热模型及其应用

介绍了地源热泵地下埋管(套管式和U型管式)换热器传热模型的理论基础和应用方法,并进行了实例计算,对计算结果进行了分析和讨论,其中重点对管群换热器的修正系数η的意义和计算方法进行了讨论,对使用GSHP.HTM主程序需要输入的已知参数及某些基础数据的确定方法进行了分析,对JSW.HTM子程序的计算公式及其数据的取值做了介绍。最后还对使用计算程序时应注意的问题做了分析讨论。

VP502型汽车转向泵噪声研究

通过对汽车转向泵产生噪声机理的分析,运用主频率模型理论及实验数据,查找VP502型汽车助力转向叶片泵噪声过大的原因,并提出了改进意见和建议.

变量机油泵发动机匹配试验台控制仿真

变量机油泵通过泵出与发动机润滑油量相匹配的机油来降低汽车能耗,所以需要合适的试验设备来验证其匹配性,而且试验台的流量与压力控制存在较强的耦合性,会对彼此调节产生影响,容易产生压力超调和波动。为解决上述问题,设计了能模拟发动机主油道压力流量特性的试验台,提出一种前馈-反馈复合控制策略用于试验台控制,建立了变量泵和试验台主液压回路的MATLAB/Simulink仿真模型。进行了 NEDC工况下的仿真,结果表明前馈-反馈复合控制能减少压力超调和波动,试验台能够模拟发动机主油道的压力流量特性,可以用于变量机油泵的发动机匹配试验。

压水堆主泵飞轮周围间隙流中泰勒涡传热特性的数值研究

反应堆冷却剂主泵飞轮周围的间隙空间充满流体。飞轮按额定工况速度旋转时,间隙内流体作周向剪切流动的同时产生强烈的湍流泰勒涡二次流动,改变了飞轮间隙流的传热特性。本文采用不同的湍流模型对湍流泰勒涡进行了模拟,雷诺应力模型的模拟结果与现存实验结果最为接近。数值模拟显示,主泵飞轮圆柱面间隙中充满排列规则的周期泰勒涡对,飞轮端面间隙中出现覆盖全端面的扁环形涡胞。飞轮圆柱表面的当地热流密度和努塞尔数与泰勒涡一样呈明显的周期性变化规律。圆柱面泰勒涡对和端面涡胞增强了飞轮区域的传热能力,对飞轮和周围承力部件的温度分布产生重要影响。

电网低频故障对核电机组运行安全的影响分析

外部电网故障会对核电机组运行产生影响,建立合适的核电机组仿真模型对研究电网与核电机组的相互影响具有重要的实用价值。本文基于等值建模方法建立了M310堆型核电机组整体模型,并针对冷却剂主泵对电网频率变化敏感的特性在主泵模型中引入了电网故障接口,该模型有效性通过与设计手册中工况的对比得到了验证。结合机组涉网保护措施,进行电网低频故障对机组运行影响的仿真分析,结果表明:电网发生频率降低速度较慢的低频故障时对堆芯热工参数影响会较明显,但在机组的运行安全保护措施下不会对机组运行安全产生危害。

激光跟踪仪对于核电主泵安装的应用

本文对AP1000主泵安装测量工作进行研究,为解决AP1000主泵安装精度的要求,研究采用Faro激光跟踪仪来进行安装时精度控制测量。

抽水站主机泵控制保护开关参数优化设计

为合理保护抽水站主机泵的工作能力,抽水站主机泵控制保护开关的参数需要进行优化设计。文章详细介绍了抽水站主机泵控制体系,通过保护开关参数建模的方式,确定参数优化域的实际物理数值,从而建立与开关参数相关的目标优化函数,实现了抽水站主机泵控制保护开关参数优化设计,并通过实验验证了设计合理性。

基于井筒稳定流试排水试验的煤矿突水点残余涌水量测算

以洛阳龙门煤矿巷道底板突水注浆截流效果评价为研究对象,设计并开展了3个落程的主井稳定流排水试验,1次水位恢复试验。分析了矿井积水水位变化特征,确定了矿井残余水量计算Q-S抛物线模型、矿井井巷空间寒灰水补给特征,利用Q-S抛物线模型、井巷储水体积法分别计算了不同淹没标高突水点残余补给水量,结果指示Q-S抛物线模型计算精度更高。

RTA型主机增压器喘振分析

结合RTA型柴油机增压器喘振故障实例,介绍了RTA型主机增压器结构及工作原理,分析了增压器喘振的机理及原因,同时介绍了RTA型主机的喷油定时调整方法和注意事项。最终,消除并解决了RTA型主机增压器喘振故障,为类似的主机修理提供参考。

考虑支撑剂运移的压裂停泵压降模型

针对现有压裂停泵压降模型不考虑支撑剂运移、无法解释支撑剂铺置效果的难题,提出适用于主加砂压裂的停泵压降模型,模型考虑了裂缝系统中携砂液-支撑剂靠黏度和速度耦合的水平运移与沉降运动,以及基质系统中压裂液靠黏性力和重力作用的三维流动,通过将裂缝系统与基质系统耦合求解,实现了主加砂压裂停泵过程的支撑剂运移模拟计算,获得的井底压降导数双对数曲线呈现出“厂”字型的形态特征,并按照停泵时间顺序划分为支撑剂沉降、支撑剂水平运移、支撑剂减速运移、支撑剂压实和支撑剂停止运移5个主控阶段。研究结果表明:支撑剂铺置越均匀(主次裂缝内砂量越接近),压降导数曲线越平缓,支撑剂沉降控制期越长,支撑剂减速运移期越短,支撑剂压实控制阶段会呈现出1/4斜率段;支撑剂充填比例越大(缝网总体积越小),压降导数曲线越陡,支撑剂水平运移控制期越短,支撑剂运移控制阶段的压降及导数会呈现重合趋势。选取涪陵页岩气田一口典型压裂水平井逐段开展停泵压降曲线拟合,反演获得各加砂压裂段的支撑裂缝体积与铺砂均匀程度,为定量评价水力压裂加砂效果、认识压后支撑剂运移规律提供了理论依据。

基于分离涡模拟的核主泵全工况水力性能计算精度研究

为了研究分离涡模拟模型对核主泵水力性能预测精度的影响,在六面体结构化网格的基础上,采用基于SSTκ-ω的分离涡模拟(DES)、延迟分离涡模拟(DDES)和改进的延迟分离涡模拟(IDDES),分别进行全流量工况条件下的非定常数值计算,并与RNGκ-ε模型的计算结果作对比,从相对计算误差的大小和离散度2个方面对4种湍流模型的计算精度进行综合评判。研究结果表明:各分离涡模拟模型在全流量工况点的综合计算精度远高于RNGκ-ε模型;DDES和IDDES模型在全流量工况条件下的计算精度基本一致,并且都高于DES模型;DDES模型在设计工况点附近的计算精度明显优于IDDES。综合比较来看,DDES模型更适用于核主泵的性能预测。

基于核主泵性能预测的数值模拟精度研究

为提高核主泵在全工况点的数值模拟精度,研究了数值模拟过程中近壁面网格尺度、湍流模型、流动状态3种因素对计算精度的影响。结果表明,在定常状态下,重整化群(RNG)k-ε湍流模型和标准壁面函数法在近壁面网格尺度(y+)为50左右时具有较高的计算精度,并且其计算精度高于RNG k-ε增强壁面函数法、低雷诺数k-ε和剪切应力传输(SST)k-ω这3种湍流模型的计算精度,但上述不同网格尺度和湍流模型的计算结果均存在较大的计算误差;采用非定常计算时的计算精度明显高于定常计算,能够反映出扬程曲线在关死点附近的驼峰现象,效率的计算精度也有一定改善,更适合于对核主泵进行性能预测。