导读:本文包含了水轮机稳定性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:腔体间隙,水力稳定性,湍流模型,压力脉动
水轮机稳定性论文文献综述
李浩亮,耿博,刘德民,陈泓宇[1]（2019）在《混流式水泵水轮机转轮周围腔体间隙宽度对水力稳定性的影响研究》一文中研究指出混流式水泵水轮机转轮周围腔体内流场的水力稳定性会对机组运行过程中的机械稳定性产生重要影响,本文中,通过全流道的k-ω模型对这种影响进行CFD仿真分析,所有分析模型在同种边界条件下,研究了转轮周围腔体系列径向间隙和轴向间隙对转轮周围腔体内水力稳定性的影响。(本文来源于《抽水蓄能电站工程建设文集2019》期刊2019-10-23）
鲍海艳,龙丽婷,付亮,魏加富[2]（2019）在《水轮机调速器功率调节模式下负荷调节过渡过程稳定性研究》一文中研究指出作为电力系统中调峰调频的骨干电源,水电机组负荷调节过渡过程稳定性对电网安全运行及源网协调意义重大。该文采用理论分析及数值仿真的方法对水轮机调速器功率模式下负荷调节过渡过程的稳定性进行了深入分析,得出了以调速器参数为变量的机组运行稳定域,并推导出满足稳定性的判别式。分析了水流惯性、接力器响应特性以及水轮机特性对稳定域的影响,得出水流惯性不利于系统的稳定,而接力器响应特性对系统稳定性有利,及水轮机特性最不利工况为水轮机综合特性系数与水轮机传递系数ey乘积值最大处。该文的研究成果能够准确地找到负荷调节稳定性的最不利工况,有效的指导水轮机调速器功率模式下参数整定,保障水电机组的稳定运行。(本文来源于《农业工程学报》期刊2019年17期）
闫旭宇[3]（2019）在《混流式水轮机尾水涡带不稳定性及改善策略研究》一文中研究指出在当今世界能源转型和我国科技长征的大背景下,能源行业面临着从粗放的资源密集型运营方式向高效的科技密集型运营方式转变,这意味着相关上游行业和相关研究应该增强创新并保证可靠。水电作为成熟的可再生能源在并入电网时应保证其可靠性,所以水轮机机组运行时应尽力避免振动,维持整个机组的运行稳定性。造成机组不稳定的一项重要原因就是压力脉动,尤其尾水管中的低频压力脉动是造成机组剧烈振动的重要原因之一。当水轮机运行在非设计工况,这种压力脉动的来源主要是尾水涡带,由于尾水涡带引起的压力脉动在某些情况下甚至可能毁坏整个机组、管路系统甚至厂房。在不同工况下,尾水管中的涡带形态特征,发展规律都呈现出不同的特性,成为制约水轮机稳定运行的重要因素。所以大量学者针对尾水涡带做了深入研究,主要集中在尾水涡带的形成机理,发展特性,以及改善措施,尝试寻找合理可行的方法来抑制尾水涡带,减少由涡带引起的压力脉动。本文选取混流式水轮机作为研究对象,以理论分析,模型实验并结合数值模拟的手段,详细分析尾水管各个部分内流场特征,研究尾水管涡带的形成机理和泄水锥改型对涡带不稳定性和压力脉动特性等的影响,尝试寻求高效高精准的手段来改善涡带,减弱由于涡带旋转带来的不良影响。同时为后续的相关研究做好铺垫和探索,推进水电行业发展。(1)结合水力实验台进行的水轮机模型实验得到的录像,分析水轮机运行在不同工况下所产生的不同涡带形态及其发展规律。将水轮机在运行特性曲线划分为无涡区,碎涡区,旋转涡区,柱涡区等。其中16mm开度下旋转涡带具有典型的螺旋状结构,随着转轮同向旋转,周期性“抽动”尾水管。并着重研究在此工况下泄水改型对涡带形态的影响,并采用傅立叶变换对实验数据进行处理,发现泄水锥改型可以改变涡带形态并影响尾水管压力脉动。(2)分别选取旋转涡区的完整旋转涡带,破碎旋转涡带和柱涡区的完整柱涡带,破碎柱涡带4种不同的工况,采用稳态数值模拟的方法,探究涡带的形成机理并对其进行不稳定性分析。在旋转涡区,由于转轮出口存在速度环量和压力梯度作用,可形成螺旋状有形涡带,且尾水管入口处的流动状态为相对不稳定流动,所以在此处增加泄水锥可以有效改善涡带。(3)在原型泄水锥的基础上对泄水锥进行改型,选择典型的螺旋状涡带和柱状涡带工况进行稳态计算,对比不同结构形式泄水锥对各个部件流场信息的影响,发现异形泄水锥有利于帮助流体轴向流动,从而使得涡带舒展伸直,长直泄水锥则会在一定程度上减小轴向主流,导致涡带螺旋加剧。而在柱涡工况下长直泄水锥会使得涡带旋转加剧,但是异形泄水锥则会强化射流。(4)选取16mm活动导叶开度工况进行非定常全流道计算,可以确定尾水管的低频压力脉动来源于尾水涡带,且脉动幅值与螺旋状涡带的旋转半径正相关。尾水管入口可能存在的高频脉动来源于动静干涉,但进入尾水管后会逐渐消失。泄水锥改型对脉动主频略有影响,基础泄水锥和异形泄水锥可以大幅削弱动静干涉,对于在降低压力脉动幅值方面长直泄水锥效果更好。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-07-01）
刘小伟,董鸿魁,张思青,杨文睿[4]（2019）在《混流式水轮机机组运行稳定性区域检测》一文中研究指出水电机组在带负荷运行过程中,水力机械振动会引起机组不稳定运行。为了掌握水电厂机组运行稳定性情况,需对其进行变负荷真机试验。在某水电厂3#混流式水轮机机组空载、满负荷等13种运行工况下进行试验,现场实测各运行工况下振动、摆度和压力脉动的变化,并分析机组运行稳定性及存在的缺陷。结果表明,从机组振动、摆度、压力脉动数据和现场评估综合分析,该试验机组稳定运行区间为25～40 MW。研究为机组安全、稳定运行提供了一定的技术依据。(本文来源于《能源研究与信息》期刊2019年02期）
郭冰倩[5]（2019）在《水轮机调节系统耦联机组轴系整体模型及其稳定性》一文中研究指出水轮机调节系统的主要构成部分为压力引水系统、水轮机、发电机和调速器等,是典型水-机-电耦合的非线性系统,其最主要的作用是实现水能向电能的转化,其次,它还具备区别于其他间歇性能源(风能、太阳能和潮汐能等)的特殊作用:调峰调频。影响水电机组运行特性的两大主要因素是效率特性和稳定性问题,其中,效率特性反映了水能利用率,并能间接反映系统的稳定性;振动问题是机组稳定性的直接表现,关系到机组工作寿命和水电站运行安全。随着越来越多大容量、大尺寸和高水头的机组建成投运,水力发电系统的高效运行以及暂态稳定性问题日益突出。因此,非常有必要从能量流动角度,探究水力发电机系统的随机动力学建模与效率特性分析;基于系统的水机电非线性耦合特性,建立水轮机调节系统和轴系耦合的暂态模型,探究机组在暂态过程中的振动特性及其影响因素。总结整个研究过程,主要内容为:(1)流量随机波动下水力发电系统能量损失分布研究。从能量流动角度出发,考虑水锤效应下水轮机流量的随机波动特性,建立水力发电机系统随机能量模型,利用切比雪夫多项式逼近方法将随机系统简化为易于分析的等价确定性系统。根据国内某电站的实际运行数据验证了模型的合理性,基于随机动力学理论,数值仿真随机强度从0.01增大到0.6时,系统能量分布、流量、导叶开度和效率的变化规律,分析了流量随机波动下水力发电机系统能量损失分布和效率特性,总结能量流动的变化规律。(2)水轮机调节系统耦联机组轴系暂态建模。基于特征线法建立引水管道系统暂态模型,考虑轴系受力,得到水轮发电机组轴系模型;结合系统内部结构特征与外部关联机制,分析水轮机调节系统与机组轴系之间的耦联关系,通过压力引水管道系统与轴系之间的耦合关系,实现水轮机调节系统与机组轴系之间的非线性耦合,建立适用于暂态分析的水轮机调节系统耦合轴系整体模型;基于某水电站变负荷振动试验,对比验证了所建模型的合理性,并为机组振动在线监测和测试系统研发提供理论指导。(3)甩负荷过渡过程下机组振动特性及其影响因素研究。基于所建立的水轮机调节系统耦合轴系的暂态模型,利用理论分析和数值仿真的方法,分析了甩负荷过渡过程中机组轴系的振动特性及其影响因素,探究了多振源耦合作用下对系统稳定性的影响规律;着重分析了几类典型的振源参数(轴承刚度、叶片排挤系数、质量和质量偏心等)对机组暂态振动响应的影响,并提出改善机组异常振动的措施,为轴系设计和运行提供理论参考。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2019-05-01）
高亢,唐兆祥,李科,成秋玲[6]（2019）在《带引水调压室水轮机调节系统稳定性及动态品质研究》一文中研究指出为了研究小波动过渡过程中,调压室水位波动对水力发电系统动态稳定性及调节品质的影响,从水力耦合的角度,确定了调压室水位与机组流量之间的函数关系,建立了带引水调压室的水力发电系统数学模型,并基于Simulink对系统进行仿真研究。结果表明,调压室水位波动对机组转速的主波影响较小,对机组转速的尾波影响显着;调压室时间常数及引水系统的水力阻尼是影响调压室水位波动稳定的重要因素,机组转速的主波稳定不能表明系统稳定,还必须考虑调压室水位波动稳定性。(本文来源于《水电能源科学》期刊2019年04期）
赵超本[7]（2019）在《水泵水轮机飞逸工况稳定性研究》一文中研究指出抽水蓄能电站在能源结构中应用广泛,主要承担调节电网负荷并兼顾电网调相调频作用,同时在新能源配套设施中对能源起到储存和调控作用。目前,我国正大力提倡发展低碳、清洁能源,抽水蓄能作为新能源电站配套设施,得到大力发展。因此抽水蓄能在国家能源结构中发挥的作用越来越大。水泵水轮机在运行过程中需要在各种工况下转换,当水泵水轮机甩负荷时,在机组导叶调节的极端工况下,机组容易进入飞逸状态。飞逸过渡过程对机组的安全可靠运行产生巨大危害,因此对于该问题的研究具有较大的工程意义。本文以某抽水蓄能电站机组水泵水轮机为研究对象,通过数值模拟与试验相结合的方式研究其飞逸工况下,水泵水轮机无叶区高速水环、转轮流道内漩涡流动以及尾水管涡带等不稳定现象对机组运行的影响,通过研究压力脉动在流道内的传递规律,高速水环形成机理,叶道涡、尾水管涡带演化规律,探讨它们对机组不稳定运行的影响,主要内容以及结论如下:1.基于Realizable k-ε湍流模型对水泵水轮机模型三维流场进行模拟计算,获得其内部流场以及外特性曲线。依托哈电集团哈尔滨大电机研究所先进试验台,对水泵水轮机飞逸工况不稳定运行因素(尾水管涡带、压力脉动等)和四象限运行特性曲线等进行模型实测。获得水泵水轮机典型工况运行工况特性曲线以及机组相应位置压力脉动。把数值模拟结果与试验结果进行对比,模拟结果与试验结果吻合度较高,表明基于Realizable k-ε湍流模型三维全流道数值模拟能够较准确的模拟飞逸工况。2.无叶区高速水环对机组运行的影响(1)运用数值模拟与试验相结合的方法,通过数值计算获得水泵水轮机计算域内流场各特征参量,模型试验得到其“S”特性曲线,研究飞逸工况下高速水环对无叶区流动的影响。通过对无叶区高速水环特性分析,得出:高速水环在无叶区的位置随着流量的增加而向转轮一侧移动,并且随着开度和流量变大,高速水环逐渐被破坏变弱;高速水环的位置移动受转轮离心力以及上游水头压力的双重影响;高速水环致使来流冲角的随机波动是导致无叶区随机性波动主要原因。(2)通过ANSYS有限元分析模块,研究水力激振对机组运行的影响。通过流固耦合获得其转轮固有频率,探讨流体内部压力脉动频率空间分布规律与结构固有频率之间的相互关系,得出:水泵水轮机在小流量飞逸工况下,受转轮旋转动静干涉的影响,无叶区频率分布丰富;叶频以及倍叶频压力脉动信号在该区域起主导作用;水力激振与转轮结构极易产生共振,转轮叶片与活动导叶之间的动静干涉是导致流固共振的主要原因。3.转轮流道内漩涡流动对机组运行的影响通过非定常数值计算,获得转轮区域瞬态流动特性,得到转轮区域相干结构的演化过程,探究流道内漩涡流动对机组稳定运行的影响,得出:小流量飞逸工况下,转轮流道内流态紊乱,存在着不同尺度的相干结构,这些相干结构主要分布在转轮叶片进口段、转轮叶片背面壁面附近以及转轮流道中间的位置;转轮流道进口段叶片前缘对流体的绕流以及叶片出口端与泄水锥上游区域反向旋转的流体碰撞分流是该位置产生涡结构的主要原因,漩涡在转轮流道内演化过程影响叶片压力载荷分布,漩涡发展演化使得叶片压力载荷出现局部低压区和高压区。4.尾水管涡带对机组运行的影响通过在尾水管区域设置监测点,对水泵水轮机在不同导叶开度下尾水管涡带的形态进行捕捉,探讨涡带形态及变化特征对尾水管压力脉动的影响。得出:尾水管涡带与导叶开度关系密切;尾水管涡带不断向下游输运,是造成水泵水轮机尾水管区域产较大的压力脉动的关键因素。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2019-04-06）
张梁[8]（2019）在《大型高水头混流式水轮机的稳定性设计优化》一文中研究指出大型高水头混流式水轮机的稳定性对电站的安全运行非常重要,因此通过优化设计提高水轮机的稳定性具有重要意义。本文分析研究了国内某电站的大型混流式水轮机的稳定性设计优化。首先根据电站工程特点,对国内外相近水头和规模的混流式水轮机主要参数进行了统计研究,分析了本电站水轮机设计参数特点;然后在模型试验和仿真计算的基础上,结合无叶区压力脉动的产生机理,对转轮叶片和活动导叶等关键部件进行了稳定性设计优化;最后通过优化前后的性能和流场的分析对比,表明稳定性设计优化提高了混流式水轮机运行稳定性,保障了电站长期安全可靠运行。(本文来源于《水电与抽水蓄能》期刊2019年01期）
张弘,张鸣霄[9]（2018）在《哈电机抽水蓄能课题获中国能源创新奖一等奖》一文中研究指出本报讯（张弘 张鸣霄）7日，中国能源研究会在北京召开以“中国能源高质量发展”为主题的中国能源高端论坛，并颁布中国能源创新奖。哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司科研课题《400MW级大型抽水蓄能机组水泵水轮机关键技术研究与应用》获得中国能源创新奖一等奖(本文来源于《哈尔滨日报》期刊2018-11-09）
高健[10]（2018）在《混流式水轮机的水力稳定性分析探讨》一文中研究指出随着我国在科技和水电事业领域的不断发展,混流式的水轮机在制造与应用的发展上更加迅猛,但由于转速在不断提高,以及水电机组的容量尺寸在不断增大,水轮机的水力稳定性问题俨然已经变成了一个世界性的难题。本文首先简要阐述了混流式水轮机的发展现状,浅析了影响混流式水轮机水力稳定性的因素,并提出了解决措施,以供大家交流探讨。(本文来源于《中国设备工程》期刊2018年20期）
水轮机稳定性论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
作为电力系统中调峰调频的骨干电源,水电机组负荷调节过渡过程稳定性对电网安全运行及源网协调意义重大。该文采用理论分析及数值仿真的方法对水轮机调速器功率模式下负荷调节过渡过程的稳定性进行了深入分析,得出了以调速器参数为变量的机组运行稳定域,并推导出满足稳定性的判别式。分析了水流惯性、接力器响应特性以及水轮机特性对稳定域的影响,得出水流惯性不利于系统的稳定,而接力器响应特性对系统稳定性有利,及水轮机特性最不利工况为水轮机综合特性系数与水轮机传递系数ey乘积值最大处。该文的研究成果能够准确地找到负荷调节稳定性的最不利工况,有效的指导水轮机调速器功率模式下参数整定,保障水电机组的稳定运行。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
水轮机稳定性论文参考文献
[1].李浩亮,耿博,刘德民,陈泓宇.混流式水泵水轮机转轮周围腔体间隙宽度对水力稳定性的影响研究[C].抽水蓄能电站工程建设文集2019.2019
[2].鲍海艳,龙丽婷,付亮,魏加富.水轮机调速器功率调节模式下负荷调节过渡过程稳定性研究[J].农业工程学报.2019
[3].闫旭宇.混流式水轮机尾水涡带不稳定性及改善策略研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[4].刘小伟,董鸿魁,张思青,杨文睿.混流式水轮机机组运行稳定性区域检测[J].能源研究与信息.2019
[5].郭冰倩.水轮机调节系统耦联机组轴系整体模型及其稳定性[D].西北农林科技大学.2019
[6].高亢,唐兆祥,李科,成秋玲.带引水调压室水轮机调节系统稳定性及动态品质研究[J].水电能源科学.2019
[7].赵超本.水泵水轮机飞逸工况稳定性研究[D].兰州理工大学.2019
[8].张梁.大型高水头混流式水轮机的稳定性设计优化[J].水电与抽水蓄能.2019
[9].张弘,张鸣霄.哈电机抽水蓄能课题获中国能源创新奖一等奖[N].哈尔滨日报.2018
[10].高健.混流式水轮机的水力稳定性分析探讨[J].中国设备工程.2018