大规模风电并网下抽水蓄能参与电网调频的模型预测控制策略

变速抽水蓄能机组在高比例风电并网的电力系统中具有深度参与频率调节的能力。针对短时风电功率波动引起电力系统频率扰动的问题,根据抽水蓄能机组不同的运行工况,提出抽水蓄能参与频率调节的模型预测控制策略。在发电运行时,利用风机的减载备用改善抽蓄机组因水锤效应引起的调频效果不佳的问题;在电动运行时,利用抽蓄机组快速响应的特点,有效平抑风电功率波动,提高风电机组的风能利用率。该策略在考虑抽蓄机组和风电机组各自约束条件的前提下,通过求解滚动时域内最优控制问题,协调各机组之间的有功出力分配,提高电网的调频性能。最后在Matlab/Simulink仿真平台对所提策略进行仿真验证,结果表明该策略能够有效改善抽水蓄能机组平抑风电功率波动时的调频效果。

降低变速水泵水轮机无叶区压力脉动的活动导叶优化研究

通过数值模拟,研究了某变速水泵水轮机活动导叶型线优化后水轮机工况内部流场、无叶区压力脉动和效率的变化情况,分析了活动导叶优化对水泵工况水力性能的影响。结果表明:活动导叶优化后,水轮机工况内部流态改善,无叶区压力脉动幅值减小,效率提高,且部分负荷时的效果更为明显,在最小水头40%负荷,活动导叶优化后无叶区压力脉动幅值减小了1.2%,效率提高了1.64%;活动导叶优化对水泵工况的水力性能无不利影响,且最低扬程下的流道效率提高了0.1%,无叶区压力脉动幅值减小了0.2%,说明活动导叶优化是提高变速水泵水轮机稳定性能和能量性能的有效手段。

基于AMESim的叶片式可变排量机油泵产品开发

根据叶片式可变排量机油泵的初步设计参数,建立了AMESim一维模型。依照配套发动机要求的工况进行机油泵综合性能仿真计算,并通过样机试验对计算结果进行验证。对不同配流盘正时的叶片腔内部性能进行计算分析,得出了一个较优的吸、排油窗口启闭角。对比定排量与可变排量叶片泵的仿真计算结果显示:可变排量叶片泵在中高转速范围内可明显降低驱动功率,最多可降低54.17%。流量计算值与试验值有较好的一致性,且仿真计算能够精确预测初始变量点。

叶片式可变排量机油泵的研发与试验研究

结合发动机全工况对润滑油的实际需求,以一维模型计算所得的结构参数为基础,建立了可变排量叶片泵三维模型,并采用PumpLinx软件对其进行CFD计算分析。根据CFD计算和试验结果,提出结构改进方案并进行了试验研究。研究结果表明:根据CFD计算结果对叶片泵结构进行优化设计具有可行性,设计的机油泵样机能够满足与之配套的发动机全工况要求,在6 000r/min时该样机能够减少27.2%的润滑油流量,降低21.6%的驱动扭矩消耗。

变螺距螺旋离心泵叶片型线参数方程的分析

分析了变螺距螺旋线的一般方程,根据固液两相流在螺旋离心泵叶轮内轴向速度非等速的运动特征,以及螺旋离心泵的结构特征,推导了螺旋离心泵的变螺距叶片型线方程。该方程避免了螺旋离心泵一元设计理论对设计经验的依赖性和叶轮轴面流线分点的复杂性,同时对该类型泵的计算机辅助设计、内部流场的数值模拟以及泵的性能改善有着重要意义。

双作用式变量叶片泵探讨

双作用式变量叶片泵是一种新型变量泵.本文阐述了其变量原理,分析了变量系数与定子偏转角、定子曲线的关系,进而讨论了困油问题及其消除的方法.

变量叶片泵闭死容腔中压力变化特性及叶片受力分析

针对过渡区中变量叶片泵闭死容腔内部压力变化幅度大,以及高压时易引起叶片外伸困难的特点,基于MATLAB仿真软件分析了减震槽处压力分布及其对叶片顶端受力特性的影响.结果表明:开设减震槽可以有效减轻较大压差引起的液压冲击和压力突变现象,同时也减小了压力梯度的峰值;分析压力分布时计入摩擦副泄漏不仅没有降低预升/卸压效率,反而使压力梯度的峰值减小,使过渡区中的油压分布更加趋于平缓;在较高工作压力下,相对传统尖顶叶片,圆弧顶廓叶片可以有效克服在过渡区中难以外伸的缺点,同时也使叶片顶部接触反力的变化更趋于缓和.

变排量叶片机油泵CFD分析

变排量叶片式机油泵可以根据系统压力的变化(外负载的大小),自动地调节变量装置改变输出流量的大小,从而使能量消耗减少,系统效率提高。对变排量叶片式机油泵进行CFD分析,得出各个工况下的流量,据此可以找出流量与转速以及流量与偏心距变化之间的关系;采用设置监测点的方法分析泵的压力波动,找到可能产生振动和噪声的区域,为进一步的CAE分析指明了方向;通过对空化云图的分析,为泵的选材及结构改进提供依据。研究结论有效地指导了泵的开发过程,对其他同类产品的研发也具有指导意义。

泵导叶出口宽度改型设计的变工况计算及实验研究

利用先进的CFD数值模拟软件NUMECA,对某余热排出泵的原模型进行了设计工况下的内部流场全通道数值模拟,结合对数值结果的分析,发现泵导叶出口宽度对泵的性能和内部流动有较大的影响,通过对泵导叶出口宽度的改型设计得到了较为理想的导叶宽度,进而对原模型和优化模型进行了变工况计算并与实验结果进行了对比分析。结果表明,经过改进的导叶在设计点附近的变工况性能得到了提高,验证了对导叶出口宽度改型设计的合理性。

基于叶顶曲率半径变化的变量叶片泵叶片-定子副润滑数值分析

针对叶片泵叶片-定子副在预卸压区中易发生对偶面间直接接触而加剧磨损的状况,通过分析叶片-定子副在预卸压区中的润滑状态,建立了叶片-定子副的弹流动压润滑模型,并数值模拟了接触区内压力分布,结合叶顶曲率半径和叶顶承载面积的变化对叶片-定子副间力学特性的影响,分析了叶顶曲率半径和叶顶承载面积的变化对动压油膜润滑性能的影响。结果表明:叶片-定子副处于预卸压区末端时润滑状况最差;承载面积的变化对叶顶载荷和润滑性能的影响不容忽视;增大叶顶半径后能改善摩擦副的润滑状态,许可范围内随叶顶曲率半径增大,接触区内油膜压力分布更趋均匀,叶片-定子副间的润滑状况也更加稳定可靠。

叶片式可变排量机油泵调整环设计研究

对一种滑动式叶片两级可变排量机油泵的工作原理进行了介绍,机油泵主要通过调整环的滑动,改变其与转子的偏心距,进而改变叶片泵的排量。对两级变排量机油泵调整环的工作原理和受力情况进行了研究分析,并提出了设计方案,并以某一型号的机油泵为参数设计了调整环,并制造了机油泵样机,经过对机油泵的流量-压力特性、流量-转速特性、压力-转速特性等试验验证,证实搭载该该调整环的叶片式机油泵可实现变排量功能,通过对调整环的合理设计使机油泵变排量的压力控制设计更加简单,精确。

双作用变量叶片泵的研制

介绍了一种含有柔性定子的新型双作用变量叶片泵的结构及其工作原理,并针对样机中存在的内泄漏问题,提出了相应的性能改进措施。试验证明:该泵优点突出,是一种很有应用发展前途的叶片泵。

新型沟槽叶片式变量液压泵/马达

阐述了一种新型的沟槽叶片式变量液压泵/马达的研发历程和其应用进展。给出了这种泵/马达不同于当今普遍使用的液压泵的工作原理。与传统的液压泵/马达相比,这种具有创新性结构设计的液压泵/马达在性能上有重大的突破,并具有与叶片泵和柱塞泵共有的优点。

变排量叶片式机油泵参数对性能的影响研究

变排量机油泵可以根据发动机润滑系统需求提供适量的机油,避免发动机高转速时定排量机油泵过多的功率消耗,从而可以降低发动机燃油消耗,本文通过理论计算和系统分析得出变排量叶片式机油泵参数对性能的影响规律,结果表明:弹簧弹性比率越小,反馈油腔直径越大,偏心距越小润滑系统的压力稳定性越好,机油泵节油效果也越明显;叶片数为7的叶片式机油泵效率最高;叶片厚度越小,定子半径越大机油泵供油量越大。

限压式变量叶片泵特性分析及其实验研究

为了研究限压式变量叶片泵的静态特性,本文在推导限压式变量叶片泵P—Q特性方程的基础上,提出一种限压式变量叶片泵特性分析实验方案,进行限压式变量叶片泵的静态特性试验,并进行系统仿真研究。其试验结果与仿真结果相吻合,表明该试验装置具有很强的实用性。

弹流理论在单作用叶片泵叶片顶廓设计中的应用

本文将弹流理论应用于单作用叶片泵叶片顶廓的设计中,提出了叶片顶廓与定子内表面最小油膜厚度公式,讨论了在不发生磨损的条件下,叶片顶廓圆弧半径的大小及圆弧圆心坐标。本文的方法可用于其它叶片泵及马达的设计中。

变量叶片泵定子径向力脉动分析

对变量叶片泵定子所受径向液压力进行分析 ,其大小和方向是不断变化的 .该力可以造成对定子的冲击和振荡 ,引起叶片泵的压力、流量脉动 ,产生振动、噪声 .将园柱弹簧改为园锥弹簧。

变量叶片泵的恒功率控制研究

以VK2 70FA变量叶片泵为研究对象,利用脉宽调制(PWM)高速电磁阀开关,通过对该泵变量机构的调节,改进了这种变量泵的控制方式,达到了恒功率控制的目的.改进后的数字变量泵具有抗污染能力强,重复性好,与计算机接口方便,价格低廉的优点;同时由它所组成的系统不需要像模拟机那样的D/A转换环节,摩擦力、非线性和滞后现象对数字控制系统的影响比模拟系统小,是一种很有前途的流控元件.

变量双作用叶片泵的研究

说明了某些配流盘式液压泵旋转配流盘变量的不可行性和双作用叶片泵等配流盘式液压泵的变量方法;定性分析了变量双作用叶片泵的工作原理;通过对定子在3个不同位置的排量计算,进一步证明变量叶片泵可以进行无级调速;简析了叶片泵的应用前景。

双作用变量叶片泵的数字化研究

介绍了一种以歩进电机作为机电转换装置,以单片机作为控制器的数字式双作用变量叶片泵。在结构和工作原理分析的基础上,建立了变量机构的数学模型,分析了变量过程中输出流量与调节参数的关系。分析结果表明,对双作用变量叶片泵的数字化改进是可行的。