适应下游水位变动的堰孔式鱼道进口段隔板优化研究

工程鱼道进口处的水位衔接状况对其内部流场有一定的影响,尤其是对靠近进口的多个池室的流场以及池室水深影响非常明显。一些工程由于水文情势发生改变或者由于规划调整,鱼道进口实际运行水位与原设计水位相差较大,给鱼类上溯带来了困难。依托某枢纽鱼道改造工程,采用三维数学模型,研究了堰孔结合式鱼道进鱼口段池室优化方法,以解决鱼道进鱼口水位不衔接问题。通过调整进口段10个鱼道池室隔板,比选5种孔口尺寸,提出了一种优化的堰孔组合型式。结果发现,优化后的隔板型式在下游水位为0.8 m时,能减缓鱼道进口附近池室水面线的陡降,以及流速的陡增;鱼道进口段水深在0.8~1.3 m变动时,鱼道内水流条件仍能够满足鱼类上溯要求,鱼道适应下游水位变动的能力增加了0.4 m。该方法可为类似鱼道工程的改建提供思路。

分数阶PI^(λ)在MMHC储能变换器并网控制中的研究

退役动力电池参数一致性差,串并联后用于储能,木桶效应明显且故障率高。为了解决上述问题,提出了基于模块化多电平变换器(MMC)改进的模块化多电平H桥变换器(MMHC)分布式储能可解决上述问题。但MMHC储能变换器子模块众多,阻容感网络复杂,采用传统的并网模型对其进行研究并不能精确地描述其动态行为和静态行为,基于其传统的并网模型设计的整数阶PI控制器亦不能达到快速动态响应和较好鲁棒性的要求。针对上述问题,提出了从频域方面辨识出MMHC储能变换器的分数阶并网模型,基于该分数阶并网模型以ITAE准则和ISE准则为性能指标,采用模型匹配方法设计分数阶PI^(λ)控制器。通过仿真和实验比较分析,分数阶模型可更好地反映复杂系统的行为,设计的分数阶控制器具有快速的动态响应和更好的鲁棒性,实现了MMHC储能变换器优越的并网运行。

功能梯度混凝土的温度场及温度应力研究

在实际工程中,大体积混凝土常因为内外温差太大,而导致混凝土表面出现裂缝。为了解决该问题,采用功能梯度混凝土设计思路,在混凝土芯部采用大掺量矿物掺合料粉煤灰+矿粉,并外掺新型内养护型水化热抑制剂,降低混凝土内胶凝材料的水化放热量,进而降低混凝土的内外温差;在外圈0.5~2 m范围内的混凝土中掺加聚丙烯纤维及膨胀剂,提高混凝土抗开裂性能。通过计算机模拟结果发现,该方法能够将混凝土的内外温差降为19.5℃;最小抗裂安全性由1.04提高到1.47,抗裂安全性得到明显的提高。并且现场实验结果也符合模拟结果,其内外温差分别为20.4℃和12.2℃,都满足≤25℃的控制标准。