方玉建
- 作品数：15 被引量：153H指数：7
- 供职机构：江苏大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金四川省重点科学建设项目国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：水利工程农业科学交通运输工程动力工程及工程热物理更多>>
- 我国已建抽水蓄能电站机组振动问题综述被引量：68
- 2015年
- 随着我国经济建设的快速发展和转型升级,抽水蓄能技术在电力系统中,尤其是可再生能源的开发和利用过程中发挥着越来越重要的作用。我国抽水蓄能电站建设经历了快速发展阶段,并逐渐进入加速发展新阶段,目前已建电站机组出现的振动问题在行业内引起了高度重视。本文结合我国已建抽水蓄能电站机组转轮叶片和活动导叶数组合统计以及一个具体案例分析,对造成机组振动的主要原因——动静干涉和相位共振进行了详细的阐述,指出应集中对9/20和7/20及其相关水力激振机理的动态设计展开科学研究。结合对300 m水头段各大抽水蓄能电站所发现的振动问题,文章建议凝聚科研方向,积极开展对原型振动和水力脉动的现场测试和振动内在动态机理的理论、数值仿真和试验研究,不仅可解决已建机组的振动问题,提高机组的运行安全可靠性,延长寿命,而且对保障我国正在进行大量抽水蓄能的安全建设有非常重要且积极的意义。
- 袁寿其方玉建袁建平张金凤
- 关键词：抽水蓄能水泵水轮机振动
- 对德国小型和微型水电开发的调查和分析被引量：8
- 2014年
- 德国的小型和微型水电站达到了7 500座,占欧盟总数的34.4%。从《我的新农村梦》中大量实地考察的德国海登海姆布伦茨河上的18座小型和微型电站以及乌尔姆附近多瑙河上的4座电站出发,对德国发展小型和微型水电的总体情况、详细的装机容量分布情况和巴伐利亚州小型和微型水电发展的具体情况依据翔实的统计数据,对发达国家德国开发小型和微型水电的成功经验进行了详细的调查和分析。通过德国的关于小型和微型水电站的装机容量分布结构分析,指出了发展大水电突出的是发电、防洪、航运和生态保护等其他宏观效益;小型和微型水电的发电效益微不足道,加大对其的发展更应该关注的是通过推进水利设施的建设不仅可以对实现农业、农民和农村电气化和农业现代化(如分散式的小型和微型水电可以解决粮食主产区的生产设备配套动力问题)有积极的意义,同时通过对小型和微型水资源的保护、管理和调节,并最终实现保护生态和环境的微观效益;对小型和微型水电的容量估算,提出了具体的简化计算公式,并进一步分析了德国巴伐利亚州小型和微型水电的水头和流量参数分布和典型的低水头电站规划设计。还对德国小型和微型水电的最新发展趋势结合典型的案例进行了调查分析和介绍,为我国发展小型和微型水电以及相关产品研发提供积极的参考。
- 方玉建袁寿其Birendra Sharma朱尧华张金凤
- 关键词：小型水电低水头
- 欧盟27国小水电的发展对我国的战略思考被引量：14
- 2014年
- 详细介绍和分析了欧盟27国发展小水电的现状和战略规划、欧盟可再生能源和分布式能源的结构比例,以及欧洲小水电协会系统推进小水电发展所起的作用.根据国家水利部颁发的《"十二五"全国水电新农村电气化规划》,介绍和分析了我国小水电的发展现状和战略规划;对我国发展小型和微型水电中存在的突出问题进行了详细的分析,例如:小水电的权责不清晰;小水电站数量多和管理难;小水电开发产业的延续性差和未来趋势不清晰;小水电设备的制造企业面临的问题,例如技术水平低、技术储备不足、科研投入少和科研能力差、管理程度浅等;小水电站年利用小时数偏低和径流式电站的问题.提出了5点建议:明晰小水电的权责关系,规范小水电的开发和经营;建立小流域发展综合管理委员会,采取"电站群"的管理方式;把握我国和国际市场的小水电发展趋势,把小水电产业做大做强并保持可持续发展;提出了从"一个科研中心、两个方向"出发,提升小水电设备制造企业技术水平低的思路;提高小水电站年满发小时数即设备的利用率,增加小水电的发电效益.
- 方玉建张金凤袁寿其
- 关键词：小水电低水头分布式能源可再生能源
- 阿基米德螺旋叶片式水力发电设备简介与展望被引量：5
- 2017年
- 阿基米德螺旋叶片式水力发电设备是一种新型的低水头微型水力发电装置。介绍了该装置的结构和参数;给出了不同的安装方式和对应结构上的差异,并分别简要说明适用的场合以及能量转化的原理;与传统微型水轮机对比,分析了该装置的主要优势特征;简要概括了目前水力设计与优化方面的研究,总结出水力设计的理论和方法还有待研究和完善;并在设计理论和方法、研究方法以及我国的潜在市场等方面作出了展望。
- 张金凤喻德辉方玉建谢立恒唐留
- 关键词：水力发电设备低水头
- 水能回收装置引水部件内部流场的CFD分析
- 2004年
- 根据某石化公司节能需要 ,采用水力机械工作原理研究开发出一种卧式轴流式水能回收装置。为了优化结构、保证性能及提高水能回收效率 ,在研究开发工程中 ,对其引水部件的内部复杂的紊流流场采用CFD技术进行粘性流动的数值模拟 ,以取代模型试验。通过对流场的可视化分析 ,表明圆形断面的蜗壳进水的均匀性、形成的速度环量比矩形断面的更好 。
- 方玉建赖喜德
- 关键词：引水部件蜗壳流场CFD
- 多级离心泵多工况压力脉动数值模拟被引量：8
- 2016年
- 为了研究多级泵中叶轮和导叶的动静干涉现象,采用Ansys CFX软件对某一5级离心泵不同流量工况下非定常流动进行数值模拟,获得并分析了叶轮和导叶内4个典型位置的流动压力脉动分布特性。通过与外特性试验和振动试验结果的对比,验证了数值模拟的可信性。结果表明:各监测点脉动主频560 Hz左右,为2倍叶频处,且振动幅值较大,动静干涉现象强烈;叶轮与导叶交界面的压力脉动强度最大;导叶内压力脉动受叶轮的影响,离叶轮出口越远,压力脉动幅值越小;导叶内在叶频处存在较大峰值,说明叶频是其出口压力脉动的主要成分,流量越小,脉动强度越大。通过掌握压力脉动分布特性,能够为多工况运行的低压力脉动多级离心泵水力设计提供重要的理论依据。
- 黄茜袁寿其方玉建张金凤张霞
- 关键词：多级离心泵非定常流动压力脉动数值模拟多工况
- 含有窝气的虹吸整流输水管道水力损失计算与试验研究被引量：3
- 2020年
- 为了研究输水管道窝气对管路水力损失的影响,对1套包含小坡度长下坡段的管路系统分别在自然重力进流、低虹吸进流、高虹吸进流(虹吸进口装有整流装置)条件下进行管道满流与带气试验测量.创新建立窝气阻力系数β定量表示窝气阻力造成的水力损失增加,提出了整个管路窝气阻力系数的计算公式.基于试验数据分析了不同进流方式在带气与不带气条件下的管路阻力特性,并验证了窝气形成气阻机理的存在.研究结果表明:输水管道窝气会减小管道有效过流面积,造成管路水力损失显著增加,且管道的高低起伏越多,管路中弯头、变径管件数量越多,管道窝气阻力系数β越大;虹吸式进流在整流装置的作用下,较自然重力式进流会降低管道摩擦系数,并且高虹吸下的水力摩擦系数最小;通过合理设计,虹吸整流装置的多孔结构可以根据管道流量的大小不断自动调节其自身的阻力和开度,有效控制管道入口进气.
- 张金凤蔡海坤方玉建陈圣波徐捷李亚林
- 关键词：整流装置虹吸输水管道水力损失
- 负压输水光滑管道水力摩擦系数的试验研究被引量：5
- 2020年
- 为了研究虹吸进流在某些输水工程改造中取得显著效果的内在机理,通过在实验室内进行复杂起伏管路的局部窝气/没窝气情况下阻力特性试验,并对试验管道(DN50有机玻璃管)的水力摩擦系数进行了试验预估,得到了比基于穆迪图估算更低的数值.为了排除该复杂管路中诸多弯头、球阀等部件对试验结果的干扰,重新搭建了一套前端带有虹吸负压整流装置的简单直管系统,对负压情况下的圆管流动水力摩擦系数进行了试验研究.管道为透明有机玻璃,可视为水力光滑管道.通过测量直管上两相距18.4 m的侧压点,在不同流量下得到其水力摩擦系数,测试不仅获得比先前更低的水力摩擦系数,而且随雷诺数变化表现出一种新的趋势,由此得出负压对管道流动有着重要的影响.
- 方玉建袁寿其赵丽伟张金凤
- 关键词：管流负压虹吸
- 基于改进粒子群算法的水泵水轮机多目标优化被引量：9
- 2021年
- 为了提高带有长短叶片结构的水泵水轮机机组在运行中泵工况的运行效率,先对粒子群优化(PSO)算法进行线性变化的惯性权重及变化学习因子的改进,然后用改进PSO算法对水泵水轮机转轮结构进行优化.采取试验和数值模拟相结合的方式,以提高水泵水轮机泵工况的效率与扬程为目标,用近似模型和改进PSO算法结合的方法对转轮9个结构参数进行全局寻优.研究发现:在导叶开度9.8°下各工况的效率与扬程均有一定改善,额定工况点效率值提高0.56%,扬程提高2.10%;17.5°开度的额定工况点效率提高0.55%,扬程则提高0.018%,并且高效区得到一定拓宽;24.8°开度除小流量外其余工况点效率值与扬程均有明显提高;优化方案水泵水轮机泵工况内部流动特性得到改善.
- 张金凤赖良庆陈圣波方玉建
- 关键词：水泵水轮机数值模拟改进粒子群优化算法
- 水轮机叶片翼型参数化研究概述被引量：2
- 2016年
- 国家大力贯彻"西部大开发"的政策,我国的水电行业保持着快速稳定地发展态势,尤其是进入21世纪以来,取得了长足的发展,这样的态势还将延续很长一段时期。现在的叶片翼型的设计是基于CFD和有限元分析,而其关键核心则是叶片翼型的几何形状。国内外专家学者都对参数化进行了一些研究,国内学者主要还是应用传统的参数化设计方法在叶片的研究上,即将选取优秀的加厚程序应用到参数化的骨线流面上;而国外学者为了更好地控制翼型性能,有了一些对翼型进行整体的参数化研究。在研究水轮机叶片翼型参数化过程中,翼型一般从叶片中截取,而且还应该注意以下问题:1控制点选取;2方法的通用性;3水力特性的比较。因此,作为研究叶片翼型的方法,参数化的方法在优化叶片方面有着其独特的优势,可以为今后水轮机叶片造型优化提供新的思路。
- 朱尧华袁寿其张金凤方玉建
- 关键词：参数化水轮机翼型设计水力特性
