抽水蓄能电站单机容量与机组转速选择

通过分析国内外已建抽水蓄能电站机组主要技术参数,研究抽蓄电站定转速混流式水泵水轮机水头与单机容量、参数水平的关系,提出了不同水头段抽水蓄能电站单机容量和比速系数选择原则,推荐了合适的机组额定转速范围,可提高抽水蓄能电站水泵水轮机选型设计的工作效率和成果质量。

考虑梯级水电融合抽蓄改造的风光资源多目标容量配置

为实现梯级水风光蓄联合发电系统高效多能互补,研究考虑梯级水电融合抽蓄改造的风光发电多目标容量优化配置方法。以联合发电系统外送通道利用率最大和受端电网剩余负荷峰谷差最小为目标,优化联合发电系统风电和光伏发电的配置容量;考虑风电和光伏发电季节性波动,基于K-means聚类构建风电和光伏发电出力的典型场景,提出了梯级水风光蓄全场景互补运行模型,并发展了便于快速求解的混合整数线性化模型。以小金川梯级小水电周边的风电场与光伏电站为例,对所提方法的有效性进行了验证,分析了梯级水风光蓄联合系统的互补性,对比说明了混合式抽蓄在联合发电系统中的作用。

高效低压钻井液系统研制与应用

为了满足科威特地区9000 m超深井钻机的作业需求,研发了高效低压钻井液系统。该系统比同级别系统安全性高、工艺流程复杂、环境更友好,可同时满足水基钻井液、油基钻井液作业工况。首次在9000 m超深井钻机配套的低压钻井液系统上应用节能型搅拌器、多功能螺旋输送机、双机械密封离心泵,使得低压钻井液系统更加节能、环保。该系统采用双通道工艺流程,双层钻井液罐设计罐面通道更为顺畅。厂内试验结果表明,该系统噪声低于82 dB,设备轴承温升不高于32℃,工艺流程正常,满足设计要求。随钻机开展了2 h的设备运转试验和2 h的联调试验,低压钻井液系统工作稳定正常。研究成果丰富了钻机产品的多样性,可广泛应用于科威特、阿联酋、沙特等中东地区超深井作业。

国外抽水蓄能电站发展概况及相关启示

日本是全球抽水蓄能电站装机容量最大、装机比例最高的国家,韩国、西班牙、法国、德国、意大利等国家的抽水蓄能电站装机比例也均接近或者超过5%。日本的抽水蓄能电站已逐步发展成为电力系统的管理工具,韩国将其用于满足调峰填谷、事故备用、提高电网运行效益,西班牙利用抽水蓄能电站独有的填谷功能进一步促进风电的发展,德国消纳大量风电的主要措施之一就是配置较高比例的抽水蓄能电站。抽水蓄能电站的规模配置主要与地区经济发达程度、区域负荷特性、电源结构、互联系统调峰支援能力等有关,建设条件、建设成本和系统其他调峰手段的经济性也会影响到抽水蓄能电站的建设规模。我国正步入抽水蓄能电站快速发展期,应将其纳入电力中长期发展规划,按照区域电网进行统一配置,并将抽水蓄能电站提供的各项功能纳入系统辅助服务补偿范畴。

刚芯水泥土搅拌桩的对比试验研究

测试了相同规格刚芯水泥土搅拌桩和混凝土钻孔灌注桩的承载力 ,并研究了芯桩长度对刚芯水泥土搅拌桩承载力的影响。结果表明 ,刚芯水泥土搅拌桩的承载力是钻孔灌注桩的 1.36～ 1.5 4倍 ,而价格仅为钻孔灌注桩的 2 6 %～ 31% ;提高芯桩长度比可提高单桩承载力 ,但长度比超过 0 .6后 ,承载力增长缓慢 ;相同长度的刚芯水泥土搅拌桩 ,芯桩越长 ,单桩承载力越高。

搅拌槽内的总体泵送能力系数

通过激光多谱勒测速仪对搅拌槽内三维流场的测量，定义了具有三维意义上的总体泵送能力系数，并提出了由切向速度定义的泵送能力系数的概念，这些量较初始泵送能力系数和循环流量更能真正反映搅拌槽内的流动和混合。

搅拌釜中泵送能力系数的研究

简要分析了圆盘涡轮搅拌釜中泵送能力系数的研究情况及存在的问题。通过激光多谱勒测速仪对搅拌釜内三维速度的测量，定义了三维意义上的总体泵送能力系数，并提出了由切向速度定义的切向泵送能力系数的概念。总体泵送能力系数较初始泵送能力系数和循环流量更能真实反映搅拌釜内的流动。叶轮安装高度为搅拌釜直径的１／３时，轴向或径向总体泵送能力系数约为１．９；叶轮安装高度为搅拌釜直径的１／２时，轴向或径向总体泵送能力系数约为２．３；切向总体泵送能力系数约为０．５５。

四大叶斜桨的流体动力性能

四大叶斜桨搅拌器适用于对剪切稀化流体的搅拌混合。本文对此种新型搅拌器的流体动力性能作了实验研究,测定了其Metzner常数、搅拌功率、排液量和混合时间。四大叶斜桨的密实度比为0.57,具有排液量大,混合速度快的优点,而且功耗适中。文中还给出了四大叶斜桨与常用的涡轮和螺旋桨的性能对比。

含抽水蓄能电网安全约束机组组合问题的混合整数线性规划算法

抽水蓄能机组的投运对电网发电调度计划的制定具有很大影响,建立了含抽水蓄能机组电网的安全约束机组组合模型。以考虑了抽水蓄能机组启停费用的所有机组总运行费用为目标函数,根据抽水蓄能机组的不同运行工况给出旋转备用容量的解析表达式,同时在系统功率平衡约束中考虑了网络损耗的影响,并考虑了抽水蓄能机组的运行调度约束及网络安全约束。为了保证模型求解的可靠性和提高模型求解的计算效率,将目标函数进行分段线性化,并根据抽水蓄能机组的运行特点将其旋转备用容量约束等价转化为线性表达式。同时采用一种动态分段线性化方法近似逼近网络损耗,从而将机组组合模型转化为混合整数线性规划模型,并采用成熟的数学优化求解器CPLEX进行求解。对某实际23机306节点电网算例的计算结果表明,所提出的混合整数线性规划调度模型的网损逼近效果合理正确,算法求解速度快,具有较好的工程实用价值。

射流泵混合能力的FTLE评价方法

为研究射流泵混合能力空间分布特征及其影响因素,运用有限时间李雅普诺夫指数(FTLE)对射流泵混合能力进行了评价和分析.首先通过数值模拟得到了计算域上时间和空间离散的速度矢量场;然后使用粒子追踪技术以及虚拟邻近节点FTLE求解方法,完成了FTLE求解程序开发;最后基于FTLE场深入分析了一典型射流泵的混合能力.分析结果表明:稳定运行中的射流泵混合能力维持相对稳定,基本不随时间变化;射流泵沿轴向的平均混合能力先随着剪切层高混合能力区域的扩散而增强,然后随着总体混合能力的衰减而减弱;在流量比越大的运行工况,射流泵虽然能提前进入具有较强混合能力的状态,但持续高强度混合能力的流域长度变短.综合考虑混合能力的强度以及高强度混合能力流域的长度能够更准确地评价射流泵的混合能力.

考虑混合润滑的飞机燃油泵径向滑动轴承静特性分析

针对飞机燃油泵径向滑动轴承润滑油黏度极低、润滑油膜形成难、表面易磨损等问题,通过综合考虑紊流、热效应、质量守恒、温黏效应及混合润滑边界等因素,建立轴承的热流体动力学润滑分析模型,采用有限元方法联立求解雷诺方程、能量方程、接触方程得到轴承的静态特性,研究轴承间隙比、宽径比、转速、载荷、进油温度等对轴承静态润滑性能如油膜厚度和油膜压力的影响规律。结果表明:由于航空煤油动力黏度低,造成轴承的浮起转速高(大于5500 r/min),极限承载力低(小于37 N)、油膜厚度过低;降低进油温度、适当减小间隙,增加轴瓦宽度有利于增加油膜厚度,提高轴承可靠性。研究结果对飞机燃油泵径向滑动轴承设计与运行维护具有一定的工程借鉴价值。

含抽蓄电站的多端柔性直流电网风光接入容量配比优化方法

针对含风、光、抽蓄电站的多端柔性直流电网,协调规划其风光接人容量配比,可以充分利用不同类型电源的互补作用,实现大规模新能源的平稳送出和消纳。提出基于时序生产模拟的多端柔性直流电网风光接入容量配比优化方法,以发电清洁性最优为目标,综合考虑柔性直流电网运行限制、新能源弃电率、负荷调峰需求和抽蓄电站运行限制等约束条件,建立适应于多端柔性直流电网的风光接入容量配比优化模型。以新能源全年出力为输入,通过时序生产模拟仿真开展模型优化计算,确定各送端换流站的风光最优接入容量配比。以某四端柔性直流电网为例开展仿真测试,结果显示所提出模型能够充分利用风光的互补作用和抽蓄电站的调节作用得到最优的风光接入容量配比,验证了所提方法的有效性和工程实用性。

含风光水多源互补电力系统的分布式抽蓄选址定容与优化调度

风、光、水等新能源渗透率逐渐提升,源荷不确定性增加,急需储能系统参与源荷不平衡的调节。研究建立在已知预规划抽水蓄能电站的规划总容量和备用选址的前提下,对分布式抽水蓄能电站进行最优选址定容。在分析含风、光、水的多源互补电力系统弃风、弃光、弃水原因的基础上,考虑电网网架约束和抽水蓄能电站的运行特性,以网损最小、弃风光水量最小、向主网购电成本最小为优化目标,建立分布式抽水蓄能电站的选址定容优化模型;以抽水蓄能有功控制、分布式电源有功控制等方式,实现风、光、水多源互补电力系统的优化调度;利用二阶锥松弛将该模型转化为混合整数二阶锥规划模型并进行求解,得出分布式抽水蓄能电站的最优选址定容方案;在IEEE33节点系统中进行仿真验证,结果表明所提出的规划模型能够有效地模拟风、光、水与分布式抽水蓄能电站的协调优化并通过枚举法确定最优的抽水蓄能选址定容方案,使得含风、光、水多源互补电力系统总成本最低。

提高耐久性混凝土可泵送性的几点建议

目前水运工程中多使用泵送混凝土,可从外掺料、砂率变化、碎石级配等方面优化配合比,提高耐久性混凝土的可泵送性。

含砂雾封层设备关键技术优化应用

含砂雾封层是一种有效的道路预防性养护措施[1],制约这项工艺的发展主要是现有施工设备无法满足高含砂量材料喷洒及施工质量的要求。为推动含砂雾封层工艺技术发展,尤其是高含砂量雾封层技术的发展,通过研究现有雾封层施工设备的三方面关键技术不足,并采取相应的四种优化措施,通过实施应用,验证了优化措施的可行性。

深层水泥搅拌桩施工工艺参数研究

为了确保深层水泥土搅拌桩施工质量、方便施工控制,研究了水泥浆输浆量、搅拌头钻进与提升速度、搅拌轴转速、复搅遍数四个施工参数对深层水泥土搅拌法桩身质量的影响,指出了确保成桩质量的关键因素,应综合考虑成桩质量和施工效率对工艺参数进行优化匹配,为今后深层水泥土搅拌桩施工提供了参考。

静态加热式热泵热水器自动混水装置的研制与分析

为满足GB/T 23137最新修订版对于静态加热式热泵热水器温度测量的要求,研制了可移动式自动混水装置,该装置可实现注水、加热及混水过程的自动化并进行能效计算,可有效节约时间成本,减少人工操作,提高试验测试结果的准确度。

家用热泵热水器能效检测方法试验研究

讨论了现行家用热泵热水器标准在能效测试方面存在的问题,提出了排法和混水法两种方法的改进措施,并且介绍了对两种检测方法进行验证的情况。同时,也提出了蓄热水箱蓄热量的补偿对家用热泵热水器制热量的影响,以及讨论了现有标准的初始加热水温与实际用水情况的差异以及解决措施。

混流泵汽蚀性能改进及试验研究

为满足大功率高速混流泵汽蚀性能要求,在保证水力性能的基础上,对该混流泵叶片进行了抗汽蚀的改进设计。使用CFD数值方法分别对原设计模型和改进模型进行了水力性能和汽蚀性能的预测。结合内流分析和外特性的计算结果,对改进前后的高比转数混流泵的汽蚀性能进行了对比分析,最后结合试验结果对汽蚀性能的改进效果进行评价,并探索和总结了改进高比转数混流泵叶片压力分布的方法和思路。