天津市科技支撑重点项目(09ZCKFGX03400)
- 作品数：8 被引量：23H指数：4
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- 相关机构：天津大学天津市天发重型水电设备制造有限公司教育部更多>>
- 发文基金：天津市科技支撑重点项目国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程动力工程及工程热物理自动化与计算机技术更多>>
- 水轮机筒阀动水关闭过程的三维非定常数值模拟被引量：6
- 2012年
- 在充分考虑筒阀与邻近部件之间相互影响的基础上,本文以水轮机全流道为研究对象,利用非结构化网格划分计算区域,采用RNG k-ε湍流双方程模型对筒阀内部非定常流动进行研究,并对筒阀及上下游相关的水轮机各过流部件在动水关闭状态下进行数值模拟,着重分析并得出了水轮机筒阀周边流场及引水部件蜗壳、固定导叶和活动导叶在筒阀不同开度下的压力和流速分布等流态特征,这些流态特征的分析可以预测混流式水轮机的工作状态,防止飞逸现象的发生,同时也为水轮机筒阀电液同步控制系统提供设计和操作参数等理论依据。
- 李明肖聚亮王刚王国栋宋伟科
- 关键词：水力机械水轮机筒阀数值模拟
- 水轮机筒阀动水关闭特性的数值模拟被引量：3
- 2009年
- 为了模拟水轮机发生飞逸时筒阀的动水关闭过程,运用RNGk-ε湍流模型、动网格和滑移网格技术,进行了筒阀运动的三维非定常数值模拟,分析了筒阀的流量特性、轴向液动力变化趋势、水头损失特性和筒阀不同行程处的速度分布。通过这些水力特性的分析不仅可以预测水轮机的工作状态,而且可以确定筒阀运动的执行机构——多液压缸同步运动系统的设计和操作参数,其结果已经应用于云南省南沙水电站筒阀系统的前期设计工作中。
- 郭春立王国栋单庆臣肖聚亮
- 关键词：水轮机筒阀数值模拟水力特性
- 采用棋盘格靶标的全自动相机标定方法被引量：8
- 2016年
- 为了去除相机标定过程中的人为干预,提出了一种采用改进的棋盘格靶标的全自动相机标定方法。识别出每幅标定图像中的四个标志圆,利用四个标志圆圆心的图像坐标和物理坐标计算二维射影变换矩阵。依据该射影变换矩阵计算出棋盘格角点的初始图像位置,接着提取亚像素精度的角点位置。迭代求解需要标定的相机参数。由实验可知,该全自动相机标定方法的棋盘格角点识别能力和相机标定精度,与Bouguet的相机标定工具箱相当,且可以显著地减少标定时间和工作量。利用20幅分辨率为640×480的靶标图像标定相机仅需16 s。
- 郭春磊洪鹰
- 关键词：相机标定射影变换棋盘格角点
- 筒阀紧急动水关闭特性的数值模拟被引量：2
- 2009年
- 为了防止水轮机飞逸现象的发生,运用动网格和滑移网格技术,对动水关闭状态下的筒阀运动进行了三维非定常数值模拟和水力特性的研究.结果表明,筒阀的表面压力呈不均匀分布,引起的倾覆力矩最大值达2.94×104.N·m.轴向力在筒阀关闭90%时达到峰值,并根据其变化的平稳程度提出了优化的筒阀关闭方式.此外,对筒阀表面的压力脉动进行了频谱分析,表明压力脉动的形成是尾水管涡带振动向上传递的结果.上述水力特性的分析不仅可以预测混流式水轮机的工作状态,而且可以为筒阀运动的执行机构——多液压缸同步运动系统提供理论依据.
- 郭春立王国栋肖聚亮洪鹰王刚
- 关键词：筒阀水力特性数值模拟
- 筒阀动水关闭过程中下边缘形状对流场的影响
- 2014年
- 为研究筒阀下边缘形状对动水关闭过程周边流场的影响,选用RNG k-ε湍流模型,运用动网格和滑移网格技术,利用Fluent仿真软件对2种不同下边缘形状筒阀的动水关闭过程进行三维非定常流动数值模拟.通过对不同关闭行程的筒阀周边压力场和速度场,以及筒阀内外表面和下端面压力分布的对比分析可知,小倾斜度下边缘形状的筒阀不易产生汽蚀,倾覆力矩较小,下端面所受下拉力较小,且节流处速度分布均匀、过渡平滑,水力损失小.与小倾斜度下边缘形状的筒阀相比,弧形下边缘形状筒阀的倾覆力和下拉力具有较小的波动性,在筒阀下端面入流处压力扰动小,筒阀关闭行程中其下端面压力变化幅度小,能有效防止发卡现象发生.该研究对于筒阀下边缘形状的设计和优化以及提高水轮机筒阀运行稳定性具有一定的参考价值.
- 李鲁辉肖聚亮莫振伟王刚王国栋
- 关键词：筒阀数值模拟
- 基于AMESim的筒阀多缸同步系统建模及动态特性仿真被引量：4
- 2011年
- 为了分析机械参数对水轮机筒阀多缸同步运动的影响,进行了筒阀多缸同步系统的动态仿真.在分析筒阀多缸同步系统的工作原理及控制策略的基础上,选择筒阀开启过程作为仿真对象,运用AMESim软件搭建了筒阀的物理模型并设置了模型的主要参数,分析了机械参数对系统动态特性的影响.仿真结果表明:接力器的负载不均、缸径制造误差和内泄漏导致系统最大同步误差变大;管道的通径和类型的变化,使筒阀运动行程的始末端的速度产生较大波动;同时管道长度的增加以及竖直管道的存在,导致系统的速度响应产生一定的滞后.
- 王国栋何友辉肖聚亮单庆臣周学均
- 关键词：水轮机筒阀动态特性AMESIM软件
- 筒阀两种动水关闭方式下水力特性分析被引量：4
- 2012年
- 为了更加全面分析混流式水轮机飞逸退出过程的水力特性,以水轮机的全流道为计算控制域,运用RNG k-湍流模型、动网格和滑移网格技术,对筒阀60和26 s两种动水关闭方式进行了三维非定常流动数值模拟,对比分析了两种动水关闭方式下阀体周边的压力、速度等流场的流态分布状况,以及筒阀附近包括蜗壳、导叶、转轮等在内的过流部件的流场特征。计算结果表明,与60 s动水关闭方式相比26s动水关闭方式明显缩短了飞逸时间,有利于操作的稳定性,可以更好地降低飞逸现象对水轮机组造成的破坏。同时,对于研究更为合理的筒阀运动方式、水轮机的水力设计与优化都具有一定的参考价值。
- 肖聚亮郭少辉王国栋洪鹰
- 关键词：混流式水轮机筒阀数值模拟水力特性
- 水轮机筒阀倾覆稳定性数值模拟研究被引量：1
- 2016年
- 为了研究水轮机筒阀动水关闭过程中的倾覆稳定性,本文采用连续方程和Reynolds平均的N-S方程,同时使用RNG k-ε双方程湍流模型进行封闭,对水轮机全流道流场进行了三维非定常湍流数值模拟。运用计算流体动力学软件FLUENT数值计算了筒阀动水关闭过程中在周边水流作用下受到的倾覆力矩。在此基础上,建立了筒阀倾覆稳定性的力学模型。最后,结合具体的筒阀参数,评价了其倾覆稳定性。研究结果表明:筒阀动水关闭过程中,在不平衡侧向水动力的作用下存在一定程度的倾覆,当筒阀关闭到95%行程时,其倾覆力矩达到了最大值。筒阀在整个动水关闭过程中其横向位移均在筒阀与固定导叶所允许的间隙范围内,未发生卡死现象,运行相对较稳定。因此,当水轮机组发生飞逸时,筒阀可以在动水关闭过程中实现安全平稳地关闭,确保水轮机组及其附件的安全。
- 莫振伟肖聚亮王刚
- 关键词：筒阀倾覆稳定性数值模拟
