气垫压带输送机凸弧段分析研究

垂直气垫压带输送机的技术要点为压紧力的大小和凹凸弧段气膜的承载力。凹凸弧段气室提供的气膜承载力能否满足输送要求是凹凸弧段能否使用气室替代托辊的关键。文中通过对凸弧段进行受力分析,推导出输送带张力和气膜承载力的公式,改变气孔排数,选择正压区域5排、7排、9排气孔的双圆弧气室进行仿真,比较总压压力云图和正侧压承载力。结果表明:5排气孔的双圆弧气室内流量损失减少,气膜稳定,承载力较大。

高压气动装置弹射性能分析及优化

根据高压气动弹射装置的工作原理和特点,结合实际应用给出了无缓冲腔、采用缓冲腔、采用多组高速开关阀等3种弹射装置方案,基于气体动力学理论,采用分段建模的方式,构建了内弹道方程组,计算分析了弹射装置主要参数对弹射体出筒速度、弹射过程最大瞬时过载等的影响。仿真结果表明,采用缓冲腔、采用多组高速开关阀2种方案的弹射装置均可有效降低弹射体的最大瞬时过载、提高出筒速度,且采用多组高速开关阀的效果最好。研究结果可为高压气动弹射装置的优化设计、制造与试验,提供借签。

自一里水电站气垫式调压室研究

自一里水电站采用气垫式调压室,通过对该工程基本条件的分析,计算了气垫式调压室的水力参数,包括水和空气压力、最小水垫深度、管道渗水、漏气等,对水力控制方法进行了分析,确定了空气压力和水位检测系统.

高压气动容腔缓冲调压控制的研究

针对某高压电-气先导式比例控制阀的设计要求,提出高压气动容腔缓冲调压控制的概念,设计了高压气动容腔缓冲调压控制系统,并建立了系统动态数学模型,从理论上分析比较各因素对高压气动容腔缓冲调压控制系统性能和动态品质的影响。该研究不仅为某高压电-气先导式比例控制阀的设计奠定了理论基础,也为其它类似高压电-气比例控制元件的研究提供了新的思路。

气垫式调压室过渡过程模拟的若干问题探讨

本文对比了含气垫式调压室的引水系统 ,数学模型计算和减压模型试验结果 ,分析了各种减压模型相似因素对试验结果的影响 ,认为引水系统管道内含气量、模型的缩尺效应、气室内空气的状态变化以及减压试验条件等的相似性都会造成物理模型试验结果的误差 .从影响程度而言 ,管道内水体含气量浓度、减压试验条件对于试验结果影响最大 .为此 ,提出应重视这几方面的相似性问题 。

气垫调压室模型律和减压试验

气垫式调压室的优点很多 ,目前国内尚未修建 ,缺乏工程运行经验。为了掌握气室水力过渡特性 ,积累气室设计 ,运行经验 ,本文以减压模型为试验主要研究手段 ,系统地论述了气室水力过渡基本方程 ,减压模型相似律 ,模型设计和试验条件。通过试验取得了气室水力过渡的压力 ,水位波动过程和稳定等项资料 ,并为结合工程确定了合理的气室布置方案。

新型高压电-气比例阀缓冲气控腔性能分析

针对某控制装置中新型高压电-气比例阀提出了大容积缓冲气控腔的设计结构,以满足该阀高压力、大流量、工作范围宽的工作需求。建立了高压电-气比例阀的数学模型,分析了缓冲气控腔对该阀动态性能的影响,结果表明,增加缓冲气控腔容积,可提高高压电-气比例阀输出气体流量稳定性,减弱控制装置负载加速度的振荡。此外,采用数值模拟计算的方法,对缓冲气控腔流场特性进行了研究。结果表明:该腔压力呈环状分布,腔内存在涡流;缓冲气控腔气体入口位置接近该腔压力输出平面时,其流场特性要优于气体入口远离输出压力平面的情况。

小天都水电站气垫式调压室工程地质条件研究

气垫式调压室方案是在工程地质条件好的前提下替代传统开敞式调压井的较为经济实用和环保的方案。国内对气垫式调压室的研究正处于试验应用阶段,迄今尚无建成的先例。四川省甘孜州瓦斯河小天都水电站工程地质条件较好,有建气垫式调压室和高水头引水隧洞的可能性。方案的可行性取决于工程地质条件,因此对拟建气垫式调压室位置的工程地质条件的研究显得尤为重要。

一种气垫式调压室防漏新方法

气垫式调压室具有良好的水击波反射功能,能有效降低水电站负荷急剧变化时压力管道的水击压力,但运行过程中的漏气现象制约了气垫式调压室的推广应用。提出了一种防止气垫式调压室漏气的新方法,即在传统气垫式调压室内放置橡胶芯袋作为盛气装置,实现调压室盛气和结构承载功能的分离,利用橡胶材料柔软、弹性模量小、密封性好等特点,从根本上解决了盛气密封薄壳容易开裂渗漏的问题。根据力学平衡原理、材料的应力应变关系和调压室结构的变形协调条件,结合流体力学理论和调压室内水位波动的变化规律,构建了橡胶芯袋变形与受力本构关系,并分别推导出了单个、多个橡胶芯袋预灌气压的计算式,为调压室结构设计与工程控制提供了理论依据。

气垫式调压室测压管道模型试验系统及其数据采集

利用模型试验和数值仿真分析方法来研究气垫式调压室的测压管道动态信号的响应特性,其结果可用于研究不同长度、不同管径的测压管道系统对不同动态信号的响应特性以及对信号幅值、相位的影响规律。为保证模型试验计算数据的准确性,试验装置及其布置应尽可能和实际情况相符,同时模型试验采集到的实测数据必须真实有效。考虑到模型试验中数据采集的海量、高速特点,采用了PCL-818HD数据采集卡的DMA方式进行数据采集,并通过自行编写的后处理程序,完成采集通道的数据剥离和数据整理,提取适用数据。对比分析表明,模型试验和数值仿真分析的结果基本一致,即本模型试验及其数据采集系统能够获得准确有效的数据,完全可据此进行测压管道参数的选择。

带有气垫式调压室和溢流式调压井的引水系统的水力计算

介绍带有气垫式调压室和溢流式调压井的有压引水系统的数值解法。针对某一实际工程计算了调压井及气压室的水位波动、调压井溢流量、气压室的压力变化及高压管道的水击压力，讨论了气垫式调压室内的初始气体压力及体积对压力及水位波动的影响。结果表明，气压室内初始气压（或水位）的选择对系统的安全运行至关重要。

容腔缓冲调压装置的控制系统设计

为了实现对容腔缓冲调压装置的有效控制,设计了一种基于可编程自动控制器(PAC)的压力实时调节控制系统,通过对进气和排气电磁阀的开关控制,动态调节缓冲容腔内的压力,从而保证稳定可靠的压力输出。介绍了调压控制系统的组成及其特点,结合控制需求和相应的软件,开发了下位机控制程序和上位机监控界面。经多次试验,验证了调压控制系统对压力良好的控制效果,证明了这种容腔缓冲调压策略的可行性和控制系统的有效性。同时,也为后续的调压控制研究提供了良好的软硬件平台。

垂直气垫压带输送机气室半径的优化研究

垂直气垫输送机气室半径的大小涉及到输送机输送能力和气室出口压力,同时,也是背压力计算的一项关键参数。合适的气室半径不仅可以提高输送量,还会对气室出口压力有增强作用。利用理论分析和数值模拟的方式分别研究了垂直气垫压带输送机气室半径对计算背压力和气室出口压力的影响规律。结果表明,随着气室半径的增大所需的背压力减小,而气室半径对出口压力会产生影响,最后得到最优气室半径为350 mm。研究成果为垂直气垫压带输送机气室的优化奠定了基础。

设气垫式调压室的超长引水隧洞水电站大波动过渡过程探讨

超长引水隧洞水电站设置气垫式调压室可以有效抑制过渡过程中调压室涌浪振幅,但蜗壳压力的变化规律也因气垫式调压室的影响变得更为复杂。本文通过数值计算方法,分析了设气垫式调压室超长引水隧洞水电站大波动过渡过程中,导叶关闭时间、引水隧洞水流惯性、压力管道水流惯性及调压室参数等因素对蜗壳最大动水压力的影响;并与常规调压室进行对比,讨论了气垫式调压室对超长引水隧洞水电站甩负荷过渡过程中反射水击波特性的作用。结果表明:气垫式调压室对水击波的反射效果不如常规调压室,且气垫和涌浪压力之和最大值大于常规调压室最大水压力,更容易发生蜗壳最大动水压力,此压力由调压室压力极值决定、不受导叶关闭规律控制的影响。

气垫式调压室水击穿室的研究

从水击基本方程出发,考虑了气垫式调压室内水击波的反射作用,用分析法推出了穿室压力系数的公式,采用数值解法,并编制了计算程序、进行计算及分析了各种因素对穿室压力系数的影响。

小天都水电站气垫式调压室工程地质勘察研究

小天都水电站采用气垫式调压室方案,除了开展常规地质勘察工作外,着重进行了岩体质量及成洞条件研究、山体抗抬稳定性研究、地应力及围岩抗劈裂稳定性研究、岩体渗透性与围岩抗渗稳定性研究,总结出了在高山峡谷地区引水式电站建气垫式调压室的勘察工作方法与经验。

水工隧洞及地下工程

在过去几十年里,隧道技术在全球范围内取得了长足的发展,不同用途的地下空间越来越多地为当今人类所利用,这尤其对水电行业产生了十分重要的影响。文章着重介绍了低成本无衬砌高压隧洞及竖井的设计方法、无衬砌气垫式调压室的相关技术以及该技术在地下储气洞室中的应用前景等。此外,文章还在理论研究和实际应用案例的基础上,探讨了重型岩石锚杆支护在维持洞顶稳定性中的作用,并具体分析了由崩解性玄武岩、脆性砂岩及膨胀性页岩所导致的隧道破坏案例。研究结果表明,充分了解岩体及其性状对于开展地下水电工程及其他隧道工程十分有益。此外,结构足够稳固是必需的,但加固方式无需过于保守,因其将增加不必要的成本。

气垫皮带机常见故障分析及解决方法

本文从气垫皮带机的设计和使用原理入手,分析气垫皮带机使用中常出现的跑偏、撒料、压力不均衡、气室磨损等故障的原因,并切合实际地提出解决方法,从而保证气垫皮带机的使用安全。

气垫式调压室水位和气室压力波动及状态方程多方指数影响计算研究

气垫式调压室水位和气室压力波动是规划和设计气垫式调压室所关心的问题。笔者使用四阶龙格—库塔法计算了气垫式调压室水位波动过程以及气室压力变化过程,分析了气体状态方程多方指数对调压室涌浪水位和气室压力的影响。指出在水力计算中以控制气垫式调压室最高和最低涌浪水位为计算目的,气体状态方程多方指数宜取1.0,以控制气室最高和最低压力为计算目的,多方指数宜取1.4。

新型引水式水电站开发方案探讨

以某待建电站为例,简述了新型引水式水电站开发方案。该方案的核心是通过降低长有压水道设计流速来限制水击压强,创造取消调压井(或气垫式调压室)的条件;以及设计(有压隧洞)洞线深埋,创造山岩地场应力承载内外荷载的条件,取消隧洞衬砌。介绍了长有压水道水电站采用新型方案的理论依据,分析了该方案的优缺点。