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巨型水轮发电机组暂态过程的稳定性试验与分析
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作者 郭文峰 寸文全 +5 位作者 陈才龙 罗远旺 陈楠 杨昌健 卢盈宇 安学利 《水电站机电技术》 2026年第1期10-14,共5页
水轮发电机组在开停机、一次调频等暂态过程中的振动、轴摆度、引水管压力脉动等参数易产生较大变化,导致机组部件疲劳损伤,转轮裂纹,威胁机组安全稳定运行。为研究某巨型水轮发电机组启动、一次调频等暂态过程非稳定激励对机组主机及... 水轮发电机组在开停机、一次调频等暂态过程中的振动、轴摆度、引水管压力脉动等参数易产生较大变化,导致机组部件疲劳损伤,转轮裂纹,威胁机组安全稳定运行。为研究某巨型水轮发电机组启动、一次调频等暂态过程非稳定激励对机组主机及辅助设备的影响,获取机组暂态过程与机组性能参数之间的关联关系,本文针对机组的启动及一次调频过程,开展稳定性试验。结果表明,机组选用导叶小加速开度开环启动在提高稳定性的同时,缩短了启动时间;在启动过程中,机组水导轴承摆度和顶盖振动峰峰值明显大于其他摆度和振动测点;一次调频过程中,机组负荷为500MW时,上导轴承、下导轴承以及水导轴承的摆度明显大于750MW及970 MW;一次调频过程中,顶盖振动速度随着负荷增大而增大,并且垂直速度大于水平速度。 展开更多
关键词 机组启动 一次调频 稳定性试验 振动 摆度
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旭龙水电站宽负荷运行水轮机模型试验研究
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作者 熊剑鸣 陆杰 +1 位作者 桂绍波 朱元君 《水电站机电技术》 2026年第1期15-19,共5页
新型电力系统要求水轮发电机具备宽负荷运行、灵活调节出力的能力以平衡电网波动。而针对大型混流式水轮机在宽负荷运行条件下的各项性能指标,其系统性研究有待加强。为保障电站在宽负荷运行范围内拥有较高的效率和运行稳定性,本研究以... 新型电力系统要求水轮发电机具备宽负荷运行、灵活调节出力的能力以平衡电网波动。而针对大型混流式水轮机在宽负荷运行条件下的各项性能指标,其系统性研究有待加强。为保障电站在宽负荷运行范围内拥有较高的效率和运行稳定性,本研究以金沙江旭龙电站水轮机为对象,通过建立水轮机的缩尺模型,对水轮机的能量、空化、压力脉动、流态、飞逸转速等各项性能指标进行了全面的测试和分析。试验结果表明,水轮机模型在规定的水头范围和出力范围内都具有较高的效率,模型及原型机组的加权平均效率分别可达到93.14%和94.62%;同时具有良好的空化性能、内部流态以及压力脉动特性,能够满足旭龙水电站在(30%~100%)P长期安全稳定运行、(0%~30%)P安全稳定运行的要求。 展开更多
关键词 宽负荷 模型试验 空化 压力脉动
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某抽水蓄能机组全水头发电稳定运行区间的验证分析
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作者 田波波 鲁加童 +3 位作者 冯培磊 杨安定 郭文博 马秋实 《水电站机电技术》 2026年第1期30-35,共6页
本文通过全水头发电稳定运行试验监测13转轮叶片与333.3 r/min转速组合的抽蓄机组在全水头范围内,发电工况不同负荷运行期间的振动、摆度、压力脉动等各项运行参数变化,全面了解该组合类型抽蓄机组发电工况在不同水头、不同负荷下的稳... 本文通过全水头发电稳定运行试验监测13转轮叶片与333.3 r/min转速组合的抽蓄机组在全水头范围内,发电工况不同负荷运行期间的振动、摆度、压力脉动等各项运行参数变化,全面了解该组合类型抽蓄机组发电工况在不同水头、不同负荷下的稳定运行情况,分析在运行期间是否存在特殊水压脉动、卡门涡及叶道涡等现象,结合机组试验运行状况及试验数据,整定合适的机组振摆保护值,划分机组的稳定运行区、过渡运行区和禁止运行区。 展开更多
关键词 抽蓄机组 13转轮叶片 水头 稳定运行
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600 MW级宽负荷混流式水轮机模型试验研究
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作者 曹云 赵小强 +1 位作者 管子武 贾维斌 《水电站机电技术》 2026年第1期20-24,共5页
旭龙电站安装有4台600 MW的混流式水轮机,要求宽负荷运行。宽负荷运行要求水轮机水力稳定性好。为此,东方电机为该电站开发了全新的水力模型,并进行了模型试验。试验结果显示,开发的水轮机的压力脉动幅值(峰峰值)在全水头全工况下都很小... 旭龙电站安装有4台600 MW的混流式水轮机,要求宽负荷运行。宽负荷运行要求水轮机水力稳定性好。为此,东方电机为该电站开发了全新的水力模型,并进行了模型试验。试验结果显示,开发的水轮机的压力脉动幅值(峰峰值)在全水头全工况下都很小,最大值不大于6%;随着负荷增加,幅值变化规律性很好,表现为蜗壳、尾水管压力脉动幅值随负荷增加近似单调递减,无叶区压力脉动幅值先下降,到500 MW左右,又上升。水轮机模型具有良好的空化性能,在额定水头和电站装置空化系数下,在低负荷工况,几乎看不到尾水管涡带;在70%负荷,有零星的空化涡从泄水锥往下游运动;粗而大的纺锤形涡带出现在100%负荷。水轮机模型具有良好的叶道涡水平,表现为所有水头,叶道涡初生发生控制在40%负荷以下,发展发生控制在33%负荷以下。因此,该水力模型具有很好的水力稳定性,非常适合旭龙电站宽负荷运行。 展开更多
关键词 混流式水轮机 宽负荷运行 稳定性 模型试验
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含沙水流冲击参数对水力机械基材磨损及磨蚀特性的影响 被引量:3
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作者 孙帅辉 任最有 +2 位作者 段宏江 郭鹏程 马朵 《水力发电学报》 北大核心 2025年第5期1-9,共9页
多泥沙河流上运行的水力机械受到泥沙磨蚀而产生流道变形、效率下降甚至停机。本研究利用旋转喷射装置开展了不同冲击速度和角度下水力机械基材磨损和磨蚀实验,并采用失重量检测和微观形貌分析研究了材料的抗磨特性。三种材料失重量以... 多泥沙河流上运行的水力机械受到泥沙磨蚀而产生流道变形、效率下降甚至停机。本研究利用旋转喷射装置开展了不同冲击速度和角度下水力机械基材磨损和磨蚀实验,并采用失重量检测和微观形貌分析研究了材料的抗磨特性。三种材料失重量以及空化对泥沙磨损的促进作用均随冲击速度的增大而呈指数增长,随着冲击速度增大,试件表面粗糙度增大,其切削和空蚀坑尺寸均有所增大。三种材料最大磨损量对应冲击角度为40°左右,而最大磨蚀量对应冲击角度为45°左右。当冲击角度为45°时,颗粒的垂直冲击和水平移除匹配度最好,颗粒冲击在表面形成盘状凹坑,同时其唇边被水平切削所移除,试件磨损失重量较大。45°冲击角度时,射流诱发的空蚀作用最强,沙粒和空蚀联合破坏作用显著导致材料表面产生较深的凹坑,磨蚀失重量约为磨损的2倍。 展开更多
关键词 水力机械 泥沙磨损 磨蚀 冲击速度 冲击角度 旋转喷射装置
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水利泵站泵体非正常振动自动监测研究
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作者 李大可 《自动化应用》 2025年第12期186-188,共3页
持续的振动会使泵体内部的旋转部件与固定部件之间的摩擦增大,导致泵站使用寿命缩短。为有效对水利泵站泵体非正常振动进行监测,提出基于分布式光纤的水利泵站泵体非正常振动自动监测方法。首先,安装分布式光纤传感器,采集水利泵站泵体... 持续的振动会使泵体内部的旋转部件与固定部件之间的摩擦增大,导致泵站使用寿命缩短。为有效对水利泵站泵体非正常振动进行监测,提出基于分布式光纤的水利泵站泵体非正常振动自动监测方法。首先,安装分布式光纤传感器,采集水利泵站泵体的振动信号。然后,通过滤波处理去除无关的频率干扰,提取多种时域和频域特征,形成特征向量,为后续的泵体非正常振动自动监测提供检测准则。最后,构建泵体振动特征库,将提取的特征参数与特征库中的阈值进行比对,实现对泵体非正常振动的实时监测与预警。结果表明,该方法能够精准捕捉泵体的微小振动变化,且响应时间≤0.1 s,能够有效实现水利泵站泵体非正常振动的自动监测,可为灌溉用水提供一定帮助。 展开更多
关键词 分布式光纤 水利泵站 泵体 非正常 振动 监测
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枫树坝水电站流速仪测流实践与探究
7
作者 刘鹏 周叶 +1 位作者 曹登峰 付志远 《水电站机电技术》 2025年第4期96-99,共4页
本文介绍了枫树坝水电站在改造后的两台机组上实施的两次流速仪测流实践,对比分析了两次测试在测量断面选择、测量仪器设备、测点布置策略和流量计算方法上的差异,系统总结了流速仪法在水轮机流量测定中的实施要点和注意事项。测试结果... 本文介绍了枫树坝水电站在改造后的两台机组上实施的两次流速仪测流实践,对比分析了两次测试在测量断面选择、测量仪器设备、测点布置策略和流量计算方法上的差异,系统总结了流速仪法在水轮机流量测定中的实施要点和注意事项。测试结果表明,流速仪法可获得水轮机在不同工况下的流态分布,从而得到准确的水轮机绝对流量,进而可以流量数据为依据,评估水轮机能量转换效率,测定压力钢管水力损失和机组耗水率。枫树坝水电站流速仪测流实践证明,流速仪法是实现水轮机流量准确测定的可靠方法之一,可为流量的准确监测提供基础数据支撑,也能为机组的高效经济运行提供技术依据。 展开更多
关键词 水电站 水轮机流量 流速仪法
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水泵与水轮机空化状态监测与诊断的研究进展 被引量:25
8
作者 徐朝晖 徐东海 +2 位作者 吴玉林 陈乃祥 陈仁 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期139-142,共4页
影响水泵与水轮机使用寿命与性能的主要问题是空化空蚀现象 ,在现场监测与分析水泵与水轮机的空化状态是空化空蚀研究的重要领域。根据国外对空化监测与分析的最新研究成果和背景噪声的处理手段 ,介绍了空化监测与分析的新方法。从加速... 影响水泵与水轮机使用寿命与性能的主要问题是空化空蚀现象 ,在现场监测与分析水泵与水轮机的空化状态是空化空蚀研究的重要领域。根据国外对空化监测与分析的最新研究成果和背景噪声的处理手段 ,介绍了空化监测与分析的新方法。从加速度计与声压计测得的空化信号时域图、功率谱图和归一化谱图中 ,反映出了空化发生的特征。 展开更多
关键词 水泵 水轮机 空化 监测 诊断
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沙粒粒径对水力机械材料磨蚀性能的影响 被引量:16
9
作者 卢金玲 张欣 +3 位作者 王维 冯建军 郭鹏程 罗兴锜 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第22期53-60,共8页
对于运行于多泥沙河流的水力机械而言磨蚀问题不可避免,磨蚀会造成水力机械过流部件失重、变形,带来效率下降、维护成本增加等问题。目前针对磨蚀破坏机理的研究尚不完善,该文利用旋转喷射磨蚀试验装置对4种水力机械常用材料进行5种不... 对于运行于多泥沙河流的水力机械而言磨蚀问题不可避免,磨蚀会造成水力机械过流部件失重、变形,带来效率下降、维护成本增加等问题。目前针对磨蚀破坏机理的研究尚不完善,该文利用旋转喷射磨蚀试验装置对4种水力机械常用材料进行5种不同沙粒粒径下的磨蚀试验,借助扫描电镜及激光共聚焦扫描电镜对试件磨蚀表面进行二维和三维形貌观察,探究沙粒粒径对水力机械材料磨蚀破坏失效行为的影响规律及作用机理。结果表明:沙粒粒径为0.043、0.147及0.248mm时,试件磨蚀累计质量损失与时间呈线性相关,而粒径为0.349与0.449mm时质量损失与时间满足Gauss函数关系;沙粒粒径会影响试件的磨蚀特征,粒径为0.043 mm时试件表面磨蚀破坏主要为沙粒的垂直冲击磨损与空蚀,无明显水平方向的切削磨损,粒径为0.147、0.248、0.349及0.449mm时试件表面的磨蚀破坏以水平方向的切削磨损和空蚀破坏联合为主,并伴有一定量的垂直冲击磨损;通过分析4种材料的磨蚀特征,发现磨蚀质量损失与粒径大小二者之间存在强相关区与弱相关区的关系。该研究可为合理控制水力机械过流粒径大小及制定抗磨措施提供参考。 展开更多
关键词 水力机械 磨蚀 耐磨性 旋转喷射 沙粒粒径
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基于神经网络的水轮机调节系统自抗扰控制 被引量:12
10
作者 王涛 杨晓萍 +2 位作者 余向阳 南海鹏 周艳 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期125-129,共5页
本文针对水轮机调节系统的特点,提出基于神经网络的自抗扰控制策略,并应用于水轮机调节系统的控制;文中对神经网络的训练样本、方法及其与自抗扰控制器结合的方式进行了分析和讨论,并得出了有益的结论;仿真结果表明:基于神经网络的自抗... 本文针对水轮机调节系统的特点,提出基于神经网络的自抗扰控制策略,并应用于水轮机调节系统的控制;文中对神经网络的训练样本、方法及其与自抗扰控制器结合的方式进行了分析和讨论,并得出了有益的结论;仿真结果表明:基于神经网络的自抗扰控制器对具有强非线性和不确定强扰动的水轮机调节系统有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 自抗扰控制器 神经网络 非线性
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低比转速转轮泄漏量对水电机组抬机的影响 被引量:13
11
作者 吴钢 张克危 +1 位作者 戴勇峰 孙建平 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期106-111,共6页
转轮的泄漏量是引起水电机组抬机现象的原因之一。本文根据一低比转速混流式水轮机在电站运行实例及实测结果对其抬机现象进行了分析和CFD计算。研究结果表明产生抬机现象与转轮泄漏量大小有关 ,特别是低比转速混流式水轮机 。
关键词 混流式水轮机 抬机 CFD 泄漏 比转速
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李家峡1号机组转轮叶片动应力试验及机理分析 被引量:9
12
作者 钱勤 陈喜阳 +3 位作者 刘伦洪 张克危 郑莉媛 曹剑绵 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期131-134,共4页
结合李家峡1号机组转轮叶片应力试验,研究转轮叶片在不同工况下的动应力和静应力水平、分布情况及动应力的频率特征,分析动应力成因及对转轮叶片寿命影响,为转轮裂纹机理研究以及指导大型水电机组的安全高效运行提供参考。
关键词 动应力 静应力 裂纹 转轮 水电机组
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小浪底水电站1号机组效率试验研究 被引量:10
13
作者 阎宗国 周凌九 +4 位作者 孔德铭 李宁 马新红 王正伟 何成连 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期124-128,共5页
水轮机效率试验是评价水轮机性能的重要指标,利用模型综合特性曲线通过相似理论换算所得的水轮机运转特性曲线是否能正确地反映原型机组的运行性能,是行业关心的一个问题。本文详细介绍了对小浪底水电站1号机组进行原型机组相对效率试... 水轮机效率试验是评价水轮机性能的重要指标,利用模型综合特性曲线通过相似理论换算所得的水轮机运转特性曲线是否能正确地反映原型机组的运行性能,是行业关心的一个问题。本文详细介绍了对小浪底水电站1号机组进行原型机组相对效率试验的研究情况,包括试验参数的测量方法,计算机测试系统的配置,以及试验数据整理和分析,并按照在试验水头下水轮机制造厂提供的运转特性曲线的效率最高值修正了电站给定的蜗壳压差流量系数。通过分析发现,修正后的87米水头下的实测效率线与水轮机制造厂提供的运转特性曲线不完全一致,其它水头下的特性曲线比较还有待进一步试验论证。 展开更多
关键词 水轮机 效率测试 计算机测试系统 蜗壳压差法 测量误差
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间隙空化对贯流式水轮机压力脉动特性的影响 被引量:18
14
作者 徐洪泉 何成连 +1 位作者 孟龙 张弋扬 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期96-102,共7页
许多贯流式水电站机组振动严重、噪声大,部分电站难以正常运行。目前的贯流式水轮机稳定性研究多侧重于转速频率和涡带频率,对高倍转速频率压力脉动危害性及其成因关注较少。本文将空腔危害水力机械稳定性理论应用于灯泡贯流式水轮机间... 许多贯流式水电站机组振动严重、噪声大,部分电站难以正常运行。目前的贯流式水轮机稳定性研究多侧重于转速频率和涡带频率,对高倍转速频率压力脉动危害性及其成因关注较少。本文将空腔危害水力机械稳定性理论应用于灯泡贯流式水轮机间隙空化研究,采用理论分析和原、模型试验验证相结合的方法,论证分析了间隙空化和高倍转速频率压力脉动的联系。本文介绍了贯流式水轮机原、模型尾水管压力脉动和真机振动的频率特性及工况条件,指出其产生原因是转轮叶片或导叶端面间隙空化,证明1倍、2倍或3倍叶片通过频率压力脉动产生于叶片内、外侧端面间隙空化,导叶通过频率压力脉动来自于导叶端面间隙空化。 展开更多
关键词 贯流式水轮机 压力脉动 振动 频率 间隙空化
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水轮机调节系统的模糊神经控制 被引量:8
15
作者 蔡维由 刘海锋 +3 位作者 陈光大 程远楚 曹玉胜 潘峰 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2003年第2期45-49,共5页
水轮机调节系统的被控对象是一个时变、非线性和含非最小相位环节的复杂系统,为了寻求一种好的控制算法来提高控制系统性能,提出了3种改进后的模糊神经控制,即比例积分智能权函数模糊控制、定增益单神经元PSD控制和定增益单神经元智能... 水轮机调节系统的被控对象是一个时变、非线性和含非最小相位环节的复杂系统,为了寻求一种好的控制算法来提高控制系统性能,提出了3种改进后的模糊神经控制,即比例积分智能权函数模糊控制、定增益单神经元PSD控制和定增益单神经元智能权函数神经模糊复合控制。仿真分析表明:比例积分智能权函数模糊控制和定增益单神经元PSD控制既有较快的响应速度,又能实现无差调节特性;定增益单神经元智能权函数神经模糊复合控制既有快速的响应速度,又有良好的稳态特性和动态特性,同时鲁棒性好。它们均优于常规PID控制。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 权函数 模糊控制 神经控制
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水轮机特性对调压室稳定断面积的影响 被引量:16
16
作者 杨建东 赖旭 陈鉴治 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第2期7-11,共5页
通过理论推导,研究了水轮机综合特性系数对调压室稳定断面的影响,即水轮机运行中不同工况点效率的相对变化对调压室稳定断面的影响.得出了最危险的调压室稳定断面取决于设计水头,并通过实例得到验证.
关键词 水轮机特性 调压室 水轮机效率 水电站
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基于神经网络的水电机组智能故障诊断系统 被引量:14
17
作者 陈林刚 韩凤琴 桂中华 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期40-43,98,共5页
针对现有水电机组状态监测系统功能不完善、不够智能化的缺点,开发了基于神经网络的水电机组智能故障诊断系统,该系统由状态监测和故障诊断两个模块构成,包括数据采集、数据分析、通信和智能故障诊断4部分。与传统故障诊断系统相比具有B... 针对现有水电机组状态监测系统功能不完善、不够智能化的缺点,开发了基于神经网络的水电机组智能故障诊断系统,该系统由状态监测和故障诊断两个模块构成,包括数据采集、数据分析、通信和智能故障诊断4部分。与传统故障诊断系统相比具有BP神经网络组成的专家系统,因此具有自学习、自适应和智能化等特点。实验结果表明,此系统的诊断结果准确可靠,具有良好的实用价值。 展开更多
关键词 水电机组 状态监测 故障诊断 BP神经网络 专家系统
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泵站离心式机组并联调速运行特性分析 被引量:8
18
作者 韩伟 李仁年 +2 位作者 苏敏 李琪飞 李德顺 《排灌机械》 2007年第2期33-36,共4页
针对泵站系统变流量时泵站并联机组调速运行工况点难以确定的问题,分析了相同型号、相同管路布置时多泵并联的运行特性。在此基础上,通过简化管路约束,应用离心泵性能特性和流体机械相似原理对泵站多泵并联工作机组的运行特点进行了分... 针对泵站系统变流量时泵站并联机组调速运行工况点难以确定的问题,分析了相同型号、相同管路布置时多泵并联的运行特性。在此基础上,通过简化管路约束,应用离心泵性能特性和流体机械相似原理对泵站多泵并联工作机组的运行特点进行了分析和研究,建立以系统流量为约束条件下的调速特性数学模型,讨论了多泵并联系统调速时的系统性能,并给出并联调速机组单泵调速情况下的工况点计算方法。 展开更多
关键词 离心泵机组 并联 调速 运行特性 泵站
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单桩结构的潮流能水轮机尾流流场分析 被引量:10
19
作者 郑源 李东阔 +1 位作者 张玉全 杨春霞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3031-3038,共8页
为降低潮流能水轮机尾流效应对机组间距的影响,合理布置水轮机位置,通过数值模拟和水槽实验的方法对具有单桩支撑结构的潮流能水轮机尾流流场进行研究,在此基础上分析具有单桩支撑结构和不同安装高程对潮流能水轮机尾流流场的影响。结... 为降低潮流能水轮机尾流效应对机组间距的影响,合理布置水轮机位置,通过数值模拟和水槽实验的方法对具有单桩支撑结构的潮流能水轮机尾流流场进行研究,在此基础上分析具有单桩支撑结构和不同安装高程对潮流能水轮机尾流流场的影响。结果显示:数值模拟与水槽试验总体上数值模拟与实验结果的趋势具有一致性;单桩结构对纵向近尾流场造成影响,会产生一个谷值突变;安装高程越高则导致沿转轮中心直线处的流速恢复越快。 展开更多
关键词 潮流能 实验 尾流 数值模拟 单桩支撑结构
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三峡电站发电机励磁系统主要参数设计计算 被引量:10
20
作者 梁建行 易先举 +1 位作者 邹来勇 陈红君 《人民长江》 北大核心 2005年第1期1-3,共3页
多年来国内大型电站曾屡次发生发电机励磁系统事故,严重影响电站的安全运行。为了避免类似事故的发生,在三峡左岸电站的设计中,对励磁系统的设计方法及其参数计算选择进行了分析研究,提出了磁场断路器分断能力、灭磁电阻容量、励磁变压... 多年来国内大型电站曾屡次发生发电机励磁系统事故,严重影响电站的安全运行。为了避免类似事故的发生,在三峡左岸电站的设计中,对励磁系统的设计方法及其参数计算选择进行了分析研究,提出了磁场断路器分断能力、灭磁电阻容量、励磁变压器容量及二次侧电压等几个主要参数的设计计算方法。按照该设计计算方法设计的励磁系统,已与发电机组一起在三峡左岸电站投入运行。 展开更多
关键词 水轮发电机 水轮机调节系统 磁场断路器 灭磁电阻 励磁变压器 三峡水利枢纽
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