一、浅论混流式水轮机运行的“强振禁运区”（论文文献综述）
郭鑫宇[1]（2019）在《耦合多安全约束的水电站运行优化调控研究》文中认为水电站运行安全事故是全球范围内严重威胁人民生命和财产安全的隐患。如何防患于未然,针对各类安全问题做好水电站应对措施,是本研究需要解决的关键问题。鉴于此,本研究针对水电站运行期间存在的泄洪诱发振动安全问题、下游水力安全问题和引尾水系统安全问题提取调控安全约束,分别建立优化调控模型并从时间、空间角度给出相应调控策略。基于上述调控策略提出水电站运行调控准则,并以此为基础开展耦合多安全约束的水电站运行多目标优化调控研究并提取调控策略。本论文的主要研究内容及成果如下:（1）构建了耦合泄洪诱发振动安全约束的两阶段对冲水电站优化调控模型,分析了不同等级上游来流量以及预报不确定性下的向家坝水电站最优泄洪调控策略。得到结论如下:（1）最不利闸门开度和水库水位组合条件下竖直方向振动加速度均方根安全限值所对应的向家坝水电站振动安全流量上限为13900m3/s。（2）优化调控模型以保证水库不发生漫坝为前提,主要针对现阶段面对较大洪量的洪水退水过程,提供最小化泄洪诱发振动安全问题风险的调控策略,最优泄洪调控策略相对传统泄洪策略可降低泄洪诱发振动安全问题风险约6.95%,提高水电站发电量约0.78%。（3）通过上述模型得到泄洪宏观调控策略如下:当洪水来流量规模较大时（泄洪振动安全流量剩余空间<6.6亿m3）,基于“对冲理论”的保证泄洪振动安全流量剩余空间对两阶段目标边际效益相等的调控策略为最优;当洪水来流量规模很小时（泄洪振动安全流量剩余空间>6.6亿m3）,均匀泄洪调控策略为最优。（4）洪水预报不确定性越大,现阶段所分配的泄洪振动安全流量剩余空间所占比例越高,现阶段泄洪流量量级越小。（2）根据下游水力安全指标提取闸门开度组合安全约束,以此为基础开展了耦合下游水力安全约束的水电站泄洪优化调控研究。应用到桐子林水电站,主要结论如下:（1）引入泄洪闸明渠安全流量概念来保障下游水力安全。应用到研究对象上具体量化为在总泄洪流量小于6000m3/s时,只利用河床段闸门参照试验结果建议泄洪;在总泄洪流量大于6000m3/s时,以“明渠安全流量”为依据启闭明渠段闸门最大化分担河床段闸门泄洪压力,利用河床段泄洪闸门开度组合对河床段导墙临底流速进行控制。最终求得保证下游区域冲蚀淘刷安全的最优泄洪闸门开度组合安全约束。（2）针对日调节水电站上游来流量量级及波动较大情况,由于日调节水电站本身调节能力较弱,主要利用上游枢纽水库对其来流量进行削峰处理,每日调用1亿m3以下调蓄库容可削减洪峰约2000m3/s。（3）调控模型优化前和优化后闸门总体调控工作总量减少了60%以上,其中明渠段闸门调控工作量减少量占总体减少量的40%。（4）与以洪水削峰为优化导向的调控方案相比,以最小化闸门调控工作量为优化导向的调控方案河床段中孔闸门降低的闸门调控工作量占总体降低的闸门调控工作量的40%。因此河床段中孔闸门在减小闸门调控工作量时作为主要控制对象进行调控。（5）以闸门调控工作量最小为优化导向的调控方案比以洪水最大化削峰为导向的调控方案上游枢纽水库调蓄库容调用率小29%。（3）提取了引水系统“一管双机”运行模式安全约束、尾水调压室运行安全约束。构建了耦合上述引尾水系统安全约束的水电站优化调控模型并采用双层嵌套方式对模型进行求解,该求解模式可降低决策变量维度（维度从6480降为270）和整体模型求解难度。将其应用到锦屏一级和二级水电站,通过分析水库特征以及电站运行特性得出电站调控准则。将上述调控准则嵌入到优化调控模型中优化得到覆盖各种上游来流量及水库起调水位组合的调控方案,通过总结上述方案得到电站长短期调控策略和针对上述安全约束的调控策略。（4）建立了耦合多安全约束的梯级水电站运行多目标优化调控模型。综合水电站运行振动安全、水力防冲安全调控策略和电站运行特性得到电站调控准则。进一步分别设置对梯级水电站泄水量“先优化后分配”和“先分配后优化”的调控方式对模型进行优化。应用到锦屏梯级水电站得到结论如下:（1）锦屏一级电站运行调控准则为在泄洪期采取低水位运行,泄洪振动安全流量剩余空间分配准则调整为各等级洪水均利用对冲准则进行调控。如此可使电站防洪风险降低,并可增大机组最大发电流量分担泄洪压力。锦屏二级电站运行调控准则为调控过程中水位高于1643m,可保证在中高流量泄洪时机组分担泄洪压力、机组出力受阻风险小、水库闸门有较高泄流能力。（2）“先优化后分配”调控方式比“先分配后优化”调控方式在提升4%泄洪诱发振动安全度、1%下游水力防冲安全度的基础上提升水电站发电量9%。（3）各等级洪水调控策略为最大和次大等级洪水需要在汛末时将枢纽水库蓄水至正常蓄水位,在洪水期后均匀缓慢下泄。现阶段需在满足生态流量需求的条件下最大化地分配泄洪振动安全流量剩余空间。第三和第四等级洪水枢纽水库水位在洪水期末恢复至汛限水位。未来阶段分配超过57.1%的泄洪振动安全流量剩余空间。按照每时段电站泄水总流量和发电水头最大化分配发电流量,利用启发式优化算法得到最小化波动程度的泄洪流量序列。
刘卓[2]（2019）在《高水头水电站超标振动特性与开机优化控制研究》文中提出水电站的安全稳定运行一直是人们所关心的问题,为此国内外制定了相关标准对水力发电机组关键部位的振动限值作出了具体规定。当机组在不推荐的运行区内或在开机等过渡工况下运行时,容易发生超标振动,这会对水电站造成危害甚至引发严重的安全事故,如萨扬水电站“8·17”事故发生时其水轮机顶盖轴承振幅超出了规范允许值的4倍。本文通过原型观测、理论推导和数值计算等手段对超标振动特性进行了系统分析,并对机组的开机过程进行优化控制研究,取得的主要成果如下:（1）开展水力发电机组超标振动的类型识别与响应特性研究。首先提出了机组超标振动的分类及其识别方法;然后对一高水头水电站全年时间内的机组振动进行识别分析,结果表明固定负荷工况的超标时间最长,共持续了779min,最大振动双幅值为294μm,是规范允许值70μm的4.2倍,开机是振动幅度最大的超标振动类型,最大振动双幅值达到582μm,是规范允许值70μm的8.3倍;分析了各类型超标振动发生时的水头及负荷特征;最后建立了一个水轮机效率拟合公式并加以验证。（2）基于提出的振动信号处理新方法开展固定负荷工况下水电站厂房结构振动特性研究。首先针对实际工程对水电站厂房结构的振源进行理论计算及实测分析,确定了主要振源成分;然后应用提出的针对非平稳信号的自适应变分模态分解方法AVMD与针对平稳随机信号的基于自相关函数的子信号标准差计算方法详细分析了多振源混叠作用下厂房结构振动随水头及负荷的变化规律;最后建立了强度-关联度指标评价各振源在厂房结构振动中的重要程度。（3）对水力发电机组开机过程进行单目标及多目标优化控制研究。首先分析了开机过程中厂房结构振动的时频特性,确定了厂房结构的最大振动发生在导叶开启至导叶回调的过程中;然后在考虑机组速动性与水力稳定性的基础上,分析了开环开机过程的3个影响因素与4个控制指标之间的相关性;针对实际工程应用遗传算法对机组开环开机过程进行单目标优化控制研究,得到的结果可以在不延长开机时长的情况下,将最大压力波动降低14.9%;最后应用带精英策略的非支配排序遗传算法对开环开机过程进行多目标优化控制研究,并提出了Pareto二次占优解集优化方法,其所对应的开机过程可将最大压力波动降低18.36%～31.14%,开机时长缩短1.13%～19.63%。
冯雁敏[3]（2018）在《基于综合运行特性模型的某抽水蓄能机组发电工况运行区域划分》文中研究表明为科学划分某抽水蓄能机组在发电工况下的运行区域,考虑水轮机效率、机组稳定性及噪声等工况特征指标建立了机组运行综合特性模型,分别在低（310m）、中（320m）、高（330m）特征静水头下进行现场水轮机效率、机组稳定性和噪声试验,每个水头下的试验工况包括了发电工况下从空载到额定负荷间阶梯式选取的13个负荷工况。以水轮机效率、机组稳定性及噪声等测试数据为基础,依据主机合同技术规范中的相关要求将试验机组在不同试验水头下发电工况的运行区域划分为《水力发电厂和蓄能泵站机组机械振动的评定》中推荐划分的A区（高效稳定区）、B区（过渡限运区）、C区（强振禁运区）。研究成果为电网调度中心合理制订该机组在发电工况的负荷计划提供了依据。
袁波,李承龙,冯雁敏[4]（2017）在《蒲石河抽水蓄能电站#4机组水轮机工况运行区域划分》文中研究表明以蒲石河抽水蓄能电站#4机组5个特征水头下的现场稳定性试验数据为基础,选取水轮机工况下从60 MW到额定负荷间阶梯式的13个负荷工况,分析了每个试验水头下各稳定性指标随着有功功率增大的变化趋势及各个负荷工况下试验水头变化时对各稳定性指标的影响,通过对机架振动、导轴承摆度及水流压力脉动等试验数据进行频谱分析,研究了水流压力脉动对机组振动、摆度的影响。依据主机合同技术规范中的相关要求将#4机组在水轮机工况的运行区域划分为A区（稳定运行区）、B区（限制运行区）、C区（强振禁运区）等3个运行区域,为机组安全运行提供实用性的指导依据。
李琪飞,张毅鹏,敏政,李正贵,邓育轩,董志强[5]（2016）在《混流式水泵水轮机密封间隙流动分析》文中认为基于N-S方程和RNGk-ε湍流模型,利用CFD软件CFX对含减压管和转轮上冠密封间隙的某水电站原型水泵水轮机进行三维定常全流道数值模拟.分别对上冠密封间隙值为1.5、3.0、4.5 mm时,出力为60%、70%、80%、90%、100%额定出力工况下的原型水轮机进行全流道数值计算,探讨不同转轮上冠密封间隙值对混流式水泵水轮机转轮上冠密封间隙腔、顶盖与上冠间的压力腔流场的影响;分析上冠密封间隙值的大小对机组稳定性的影响.结果表明:在出力相同的工况下,顶盖下压力腔中平均压力随上冠密封间隙值增大而增大;在不同出力工况下,压力腔中平均压力随间隙值变化的程度不同,随着出力的增加变化的程度会增大,而轴向力也会随着密封间隙的增大发生变化.
李进博[6]（2009）在《密封间隙对混流式水轮机稳定性影响的数值模拟》文中指出针对我国某电站混流式水轮机因密封间隙引起的机组振动问题,采用计算流体动力学软件CFX,基于N-S方程和RNGκ-ε湍流模型，将含密封间隙的原型水轮机进行了全流道的定常、非定常数值计算,主要成果包括以下几部分：通过对原型水轮机定常流动计算,发现密封间隙的泄漏量和机组轴向水推力在同一出力工况下与密封间隙值有关,间隙值越大,泄漏量和机组轴向水推力越大。在同一间隙值下,密封间隙的泄漏量和机组轴向水推力随出力的增加而增大,其增大的幅度与密封间隙值密切相关。分析了密封间隙值对水轮机稳定流场的影响。密封间隙对转轮前流场有明显的扰动作用,这种扰动作用受密封间隙值和位置的影响。越小的间隙值扰动作用越强烈,越靠近间隙进、口扰动效果越明显。密封间隙对尾水管的影响主要在靠近尾水管进口边壁区,随着密封间隙值的加大,尾水管进口边壁附近的压力分布得以改善。对比了不同密封间隙值的流场分布,得出密封间隙进口轴向平均压力变化与间隙值有关,小间隙值时平均压力轴向梯度大,流场不稳定。密封间隙压力腔内压力分布沿径向成梯级减小趋势,这种趋势仍然与密封间隙值有关。对原型水轮机几个典型工况进行了非定常计算。探讨了密封间隙值对机组压力脉动的影响。在密封间隙内得到了与现场试验测得机组振动主频接近的压力脉动频率,证明原型水轮机的振动是由密封间隙内的压力脉动引起的,并对机组振动的解决方案进行了验证。将所计算结果与现场实验对比后得出：转轮密封间隙值与机组匹配存在着稳定区和非稳定区的概念。所以在机组设计时需要对转轮密封间隙值的大小进行综合考虑,避免密封间隙匹配不合理引起的振动问题,以保证机组安全稳定的运行。
梁武科,董彦同,赵道利,马薇[7]（2008）在《混流式水轮机减压管对密封间隙及其周围流场的影响》文中研究指明混流式水轮机转轮上冠和顶盖间的压力腔中所产生的压力脉动会影响机组运行的稳定性。本文以某电站机组为例,通过含减压管的原型水轮机三维全流道湍流计算,分析了压力腔及转轮密封间隙中的压力脉动的形成过程,以及减压管数目对其影响,并且分析了减压管与转轮密封间隙泄漏量的关系。
董彦同[8]（2008）在《混流式水轮机减压管和密封间隙流场数值模拟》文中研究说明水轮机中的减压管和转轮上冠密封间隙对水力发电机组稳定性的影响,已经引起研究学者和电站运行人员的普遍关注。本文采用计算流体动力学软件CFX,基于N-S方程和RNGκ-ε湍流模型,通过对含减压管和转轮上冠密封间隙的某水电站原型水轮机进行三维定常全流道数值计算,主要研究成果有:分析了含减压管和转轮上冠密封间隙的混流式水轮机三维全流道数值模拟的建模过程,讨论了减压管和上冠密封间隙计算域的网格划分方法,通过分块网格技术和延伸计算域的方法解决了小区域网格和大区域网格的参数传递问题。针对减压管对混流式水轮机流场的扰动作用,在上冠密封间隙值为1.5mm时进行数值模拟计算,分析了减压管对混流式水轮机转轮上冠密封间隙、转轮叶片前、上冠和顶盖之间的压力腔、尾水管流场的影响,以及不同数目的减压管对转轮上冠密封间隙的泄漏量、机组轴向水推力的影响。计算结果表明减压管的存在有利于降低推力轴承的荷载,但需要考虑在转轮上冠密封间隙以及转轮上冠和顶盖之间的压力腔中产生的压力扰动区的影响。在四个减压管开启,40%、60%、80%、100%额定出力的工况下进行原型水轮机全流道数值模拟计算,分析了不同转轮上冠密封间隙值对混流式水轮机转轮上冠密封间隙、顶盖与上冠之间的压力腔流场的影响,以及不同上冠密封间隙值对转轮上冠密封间隙的泄漏量、机组轴向水推力的影响。并对所计算的原型水轮机,根据不同上冠密封间隙值的流场分布规律,提出了转轮上冠密封间隙值的稳定区和非稳定区概念。所以在设计时需要对是否设减压管以及减压管的数目、转轮上冠密封间隙值的大小进行综合考虑,既要保证机组所受轴向水推力不能过高,又要防止转轮上冠密封间隙中激发的振动,以保证机组安全稳定的运行。
姚大坤,庞立军,黄凯[9]（2007）在《某混流式水轮机稳定性现场试验分析》文中认为通过某电站2台混流式水轮机现场振动试验,对其运行稳定性进行分析,得到机组的稳定运行区域。研究表明,在部分负荷时由于低频压力脉动,水轮机振动较大,在高负荷区,水轮机振动小。按照国际标准 ISO 7919-5和 ISO 10816-5,机组满足无限制长期运行要求。因此建议机组运行工况确定在稳定运行区域160～300MW。
秦亮[10]（2005）在《双排机水电站厂房结构动力分析与识别》文中指出随着水电事业的蓬勃发展,水轮发电机组的容量和尺寸日趋增大,由此诱发的水电站厂房结构振动问题也日益突出。目前,对于水电站振动问题在结构动力特性,振源识别、振动响应预测等方面仍存在很多不足,特别是对于双排机水电站厂房,由于体系的特殊性和复杂性,相关的动力研究更显不足,在双排机所特有的机组联合运行特性等方面的研究几乎是空白。因此,对该问题作进一步的深入探讨十分必要。本文依据李家峡双排机水电站等大型水电站的真机试验数据,结合正反两方面分析,对水电站振动问题开展研究。主要研究内容如下:（1）对机械、电磁、水力等三方面荷载的合理作用机制及特性进行分析。重点探讨了尾水涡带对厂房结构的作用,根据尾水管点压力脉动,推求出整个锥管面压力脉动分布,进而提出涡带的合理模拟方法。（2）根据双排机水电站厂房现场测试成果,对振源进行识别;找出影响厂房结构振动的最为主要的动荷载,从量级上评估水电站厂房振动问题中的各种动荷载的作用效果。（3）基于动力学原理分析停机过程中结构振动及荷载的变化,将机组测试与结构测试成果相结合,并充分利用小波分析的优点,提出一种应用停机过程识别厂房支承结构动力特性的方法。（4）对双排机水电站中双排布置的上下游机组单独运行时的稳定性规律和厂房结构振动情况进行研究,找到上下游机组单独运行时的差异,在此基础上进一步分析双机联合运行时的运行特性和厂房结构振动响应,总结不同负荷组合情况下的上下游机组相互影响规律,为双排机电站运行提供依据。（5）分析水电站正常运行时水压脉动、机组垂向振动、厂房结构垂向振动之间的位移与频率关系,确定垂向动荷载的来源。在此基础上,基于实测资料对厂房结构进行三维有限元反馈分析,提出了一种计算厂房结构垂向动位移的方法。对多个大型电站工程的振动响应研究表明,采用该方法的计算结果较规范提供的计算方法更加接近实测值。（6）分析了机组起动过程中的轴向力、扭矩、不平衡力等几种主要荷载的变化情况,提出一种计算开机过程中厂房结构动力响应的方法。
二、浅论混流式水轮机运行的“强振禁运区”（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、浅论混流式水轮机运行的“强振禁运区”（论文提纲范文）
（1）耦合多安全约束的水电站运行优化调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 水电站泄洪安全优化调控国内外研究进展 |
| 1.2.2 水电站发电安全优化调控国内外研究进展 |
| 1.2.3 水电站运行多目标优化调控国内外研究进展 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 耦合泄洪诱发振动安全约束的水电站泄洪优化调控研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 耦合泄洪诱发振动安全约束的两阶段对冲优化调控模型 |
| 2.2.1 泄洪调控模型目标函数 |
| 2.2.2 泄洪调控模型约束条件 |
| 2.3 模型求解步骤和方法 |
| 2.3.1 模型求解步骤 |
| 2.3.2 两阶段对冲泄洪优化调控模型解析解 |
| 2.3.3 泄洪调控优化求解方法 |
| 2.4 模型应用实例 |
| 2.4.1 泄洪振动安全流量约束指标提取 |
| 2.4.2 耦合振动安全约束的泄洪调控策略提取 |
| 2.4.3 模型预报不确定性敏感性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 耦合下游水力安全约束的水电站泄洪优化调控研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 耦合下游水力安全约束的水电站泄洪优化调控模型 |
| 3.2.1 泄洪调控模型目标函数 |
| 3.2.2 泄洪调控模型约束条件 |
| 3.2.3 决策变量 |
| 3.3 模型求解步骤以及闸门开度组合安全约束 |
| 3.3.1 模型求解步骤 |
| 3.3.2 闸门开度组合安全约束提取方法 |
| 3.4 模型应用实例 |
| 3.4.1 闸门开度组合安全约束提取 |
| 3.4.2 耦合下游水力安全约束的优化调控模型结果分析 |
| 3.4.3 枢纽水电站调控策略提取 |
| 3.4.4 调控结果敏感性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 耦合引尾水系统安全约束的水电站发电优化调控研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 耦合引尾水系统安全约束的水电站发电优化调控模型 |
| 4.2.1 发电调控模型目标函数 |
| 4.2.2 发电调控模型约束条件 |
| 4.3 模型求解步骤以及引尾水系统安全约束 |
| 4.3.1 双层优化调控模型求解步骤 |
| 4.3.2 引水系统“一管双机”运行模式安全约束 |
| 4.3.3 尾水调压室运行安全约束 |
| 4.4 模型应用实例 |
| 4.4.1 锦屏一级、二级电站引尾水系统安全约束 |
| 4.4.2 锦屏一级、二级电站发电调控准则设定 |
| 4.4.3 锦屏一级电站月尺度调控策略提取 |
| 4.4.4 锦屏二级电站日尺度调控策略提取 |
| 4.4.5 引水系统“一管双机”运行模式安全调控策略 |
| 4.4.6 尾水调压室安全运行机组调控策略 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 耦合多安全约束的梯级水电站运行多目标优化调控研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 耦合多安全约束的梯级水电站运行多目标优化调控模型 |
| 5.2.1 调控模型目标函数及约束条件 |
| 5.2.2 水电站运行安全因子 |
| 5.2.3 两种调控方式决策变量的确定 |
| 5.3 模型求解步骤和调控准则提取方法 |
| 5.3.1 梯级水电站运行调控准则提取 |
| 5.3.2 模型求解步骤 |
| 5.4 模型应用实例 |
| 5.4.1 水电站运行安全约束提取 |
| 5.4.2 梯级水电站运行调控准则设定 |
| 5.4.3 耦合多安全约束的梯级水电站调控策略提取 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（2）高水头水电站超标振动特性与开机优化控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于水电站状态监测系统的振动特性研究 |
| 1.2.2 固定负荷下不同水头时水电站振动特性研究 |
| 1.2.3 水力发电机组开机过程振动特性研究 |
| 1.2.4 水力发电机组开机过程优化控制研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 高水头水力发电机组超标振动类型识别与响应特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水力发电机组超标振动类型 |
| 2.3 水力发电机组超标振动类型的识别 |
| 2.3.1 识别指标 |
| 2.3.2 识别流程 |
| 2.3.3 识别结果 |
| 2.4 水力发电机组超标振动响应特性分析 |
| 2.4.1 超标振动响应特性分析 |
| 2.4.2 超标振动发生的运行工况参数分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 固定负荷工况下高水头水电站厂房结构振动特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高水头水电站厂房结构振动振源频率分析 |
| 3.2.1 水电站厂房结构振动原型观测试验 |
| 3.2.2 水电站厂房结构振动振源频率理论计算 |
| 3.2.3 水电站厂房结构振动振源频率实测分析 |
| 3.3 多振源混叠的自适应变分模态分解方法AVMD |
| 3.3.1 信号分解方法概述 |
| 3.3.2 自适应变分模态分解原理 |
| 3.3.3 自适应变分模态分解仿真信号分析 |
| 3.4 高水头水电站厂房结构振动多振源的AVMD分解与特性分析 |
| 3.4.1 水电站厂房结构振动振源信号分解 |
| 3.4.2 水电站厂房结构不同振源振动特性分析 |
| 3.5 高水头水电站厂房结构多振源振动的自相关频谱分析 |
| 3.6 高水头水电站厂房结构多振源振动的灰色关联度分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 开机过程高水头水电站厂房结构振动特性与优化控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 开机过程高水头水电站厂房结构振动特性分析 |
| 4.2.1 连续小波变换分析方法 |
| 4.2.2 振动特性的时频分析 |
| 4.3 机组开机过程优化控制的影响因素与控制指标 |
| 4.3.1 机组开环开机过程计算方法 |
| 4.3.2 机组开环开机过程优化控制的影响因素 |
| 4.3.3 机组开环开机过程优化控制的控制指标 |
| 4.3.4 机组开环开机优化控制的相关性分析 |
| 4.4 机组开机过程单目标优化控制方法 |
| 4.4.1 单目标优化基本原理及优化流程 |
| 4.4.2 机组开机过程单目标优化控制结果与分析 |
| 4.5 机组开机过程多目标优化控制方法 |
| 4.5.1 多目标优化基本原理及优化流程 |
| 4.5.2 多目标优化Pareto二次占优解集 |
| 4.5.3 机组开机过程多目标优化控制结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论与创新点 |
| 5.1.1 主要结论 |
| 5.1.2 创新点 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（3）基于综合运行特性模型的某抽水蓄能机组发电工况运行区域划分（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 机组运行综合特性模型的建立 |
| 2.1 机组运行综合特性函数的设计 |
| 2.2 特征指标细化处理 |
| 2.3 基于设计模型的运行区域划分 |
| 3 机组试验 |
| 3.1 机组参数 |
| 3.2 试验概况 |
| 3.3 试验数据分析 |
| 3.3.1 机组稳定性试验数据 |
| 3.3.2 机组效率试验数据 |
| 3.3.3 机组噪声试验数据 |
| 4 试验机组发电工况运行区域划分 |
| 5 结语 |
（4）蒲石河抽水蓄能电站#4机组水轮机工况运行区域划分（论文提纲范文）
| 1 概况 |
| 2 #4机组全特征水头水轮机工况稳定性试验 |
| 2.1 试验情况 |
| 2.2 机组振动、摆度及水流压力脉动数据分析 |
| 2.3 水流压力脉动对机组振摆的影响 |
| 3 机组水轮机工况运行区域划分 |
| 4 结论 |
（5）混流式水泵水轮机密封间隙流动分析（论文提纲范文）
| 1 几何模型与计算方法 |
| 1.1 几何模型 |
| 1.2 网格划分 |
| 1.3 计算方法 |
| 2 计算结果及分析 |
| 2.1不同密封间隙下流场分布 |
| 2.2 不同密封间隙下机组能量特性和力特性分析 |
| 3 结论 |
（6）密封间隙对混流式水轮机稳定性影响的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 水轮机稳定性的研究方法及进展 |
| 1.2.1 水轮机稳定性研究 |
| 1.2.2 水轮机稳定性研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 三维湍流流动计算方法 |
| 2.1 流动控制方程 |
| 2.2 湍流模型 |
| 2.2.1 湍流数值模拟方法 |
| 2.2.2 三维湍流数学模型的确立 |
| 2.3 边界条件 |
| 2.3.1 进出口边界条件 |
| 2.3.2 壁面函数 |
| 2.4 网格生成技术 |
| 2.4.1 结构化网格 |
| 2.4.2 非结构化网格 |
| 2.4.3 混合网格 |
| 2.5 控制方程的离散 |
| 2.6 计算模型的建立 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 密封间隙对原型水轮机稳定流场的影响 |
| 3.1 密封间隙概述 |
| 3.2 原型水轮机计算工况 |
| 3.3 计算结果分析 |
| 3.3.1 下环密封间隙值对机组泄漏量的的影响 |
| 3.3.2 下环密封间隙对转轮进口的影响 |
| 3.3.4 下环密封间隙内的流场分布 |
| 3.3.5 下环密封间隙对尾水管进口的影响 |
| 3.3.6 下环密封间隙对轴向水推力的影响 |
| 3.4 与实验结果比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 原型水轮机三维非定常计算结果及分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 原型水轮机三维非定常计算方法 |
| 4.2.1 数值方法 |
| 4.2.2 快速傅立叶变换 |
| 4.3 原型水轮机三维非定常湍流计算结果 |
| 4.3.1 下环密封间隙对转轮进口前压力脉动的影响 |
| 4.3.2 下环密封间隙内的压力脉动分析 |
| 4.3.3 下环密封间隙对尾水管内压力脉动的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）混流式水轮机减压管对密封间隙及其周围流场的影响（论文提纲范文）
| 0 概述 |
| 1 计算模型创建的难点 |
| 2 CFD数值模拟计算模型 |
| 3 计算结果分析 |
| 3.1 密封间隙中压力分布及成因 |
| 1.密封间隙中压力分规律。 |
| 2.密封间隙压力扰动因素。 |
| 3.2 转轮前压力分布 |
| 3.3 压力腔中的压力分布 |
| 3.4 减压管对转轮密封间隙泄漏量的影响 |
| 4 结论 |
（8）混流式水轮机减压管和密封间隙流场数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 水轮机振动研究方法及进展 |
| 1.2.1 水轮发电机组稳定性研究 |
| 1.2.2 减压管和密封间隙引起机组振动的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 计算流体动力学方法及计算模型的建立 |
| 2.1 计算流体动力学CFD研究方法概述 |
| 2.1.1 湍流的基本控制方程 |
| 2.1.2 湍流的数值模拟方法 |
| 2.1.3 确立三维湍流数学模型 |
| 2.1.4 边界条件 |
| 2.1.5 网格生成技术 |
| 2.1.6 控制方程的离散和求解 |
| 2.2 含减压管和密封间隙的混流式水轮机全流道数值模型的建立 |
| 2.2.1 计算模型建立的难点及解决方法 |
| 2.2.2 计算工况 |
| 2.2.3 数值计算方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 减压管对混流式水轮机流场的影响 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 工况选取 |
| 3.3 计算结果分析 |
| 3.3.1 减压管对泄漏量的影响 |
| 3.3.2 减压管对上冠密封间隙和压力腔流场的影响 |
| 3.3.3 减压管对转轮前流场和尾水管流场的影响 |
| 3.3.4 减压管对机组轴向水推力的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不同密封间隙混流式水轮机流场分布规律及其影响 |
| 4.1 概述 |
| 4.1.1 混流式水轮机止漏装置的型式 |
| 4.1.2 混流式水轮机止漏装置中的压力脉动 |
| 4.2 工况选取 |
| 4.3 计算结果分析 |
| 4.3.1 上冠密封间隙值对泄漏量的影响 |
| 4.3.2 不同间隙值的间隙流场分布 |
| 4.3.3 不同间隙值对顶盖下压力腔流场的影响 |
| 4.3.4 不同间隙值下的轴向水推力 |
| 4.3.5 与试验结果比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）双排机水电站厂房结构动力分析与识别（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.1.1 本文的选题背景 |
| 1.1.2 大型水电站振动问题突出的原因 |
| 1.1.3 双排机水电站的振动问题 |
| 1.2 水电站结构振动相关研究的发展和现状 |
| 1.2.1 厂房结构自振特性分析 |
| 1.2.2 振源研究 |
| 1.2.3 振动响应计算 |
| 1.3 动态信号分析识别技术 |
| 1.3.1 傅立叶变换 |
| 1.3.2 小波分析 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第二章 水电站厂房振动的振源分析与作用机制 |
| 2.1 水电站厂房振动的主要机械荷载分析 |
| 2.1.1 机械荷载产生的原因 |
| 2.1.2 离心力作用机制分析 |
| 2.2 水电站厂房振动的主要电磁荷载分析 |
| 2.2.1 电磁荷载的产生原因 |
| 2.2.2 不平衡磁拉力与扭矩作用机制分析 |
| 2.3 水电站厂房振动的主要水力荷载分析 |
| 2.3.1 水压脉动随工况的变化研究 |
| 2.3.2 尾水涡带分析 |
| 2.3.3 涡带诱发的水力不平衡力 |
| 2.3.4 轴向水推力的脉动 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 双排机厂房振动现场测试与振源识别 |
| 3.1 李家峡双排机水电站工程概况 |
| 3.2 试验方案与测试系统 |
| 3.2.1 测点布置及测试工况 |
| 3.2.2 现场测试系统 |
| 3.3 机组正常运行时水电站厂房振动信号统计特征 |
| 3.4 李家峡水电站测试整体规律分析 |
| 3.4.1 机组测试结果分析 |
| 3.4.2 厂房测试结果分析 |
| 3.5 双排机水电站厂房内的振源识别 |
| 3.5.1 李家峡电厂内的振源频率理论分析 |
| 3.5.2 实测振源分析 |
| 3.6 各种动荷载对厂房结构的影响实测研究 |
| 3.6.1 振动峰值时的分频能量比重 |
| 3.6.2 各种负荷下分频引起的振动 |
| 3.6.3 分频振动随负荷变化分析 |
| 3.7 本章小节 |
| 第四章 双排机厂房结构动力特性分析与识别 |
| 4.1 双排机厂房支承结构动力特性分析 |
| 4.1.1 计算方案的确立 |
| 4.1.2 有限元模态分析方法 |
| 4.1.3 计算结果分析 |
| 4.2 上部结构动力仿真分析 |
| 4.2.1 计算方案的确立 |
| 4.2.2 计算结果分析 |
| 4.3 基于小波分析的水电站厂房支承结构自振特性识别 |
| 4.3.1 动力学识别原理 |
| 4.3.2 小波分析原理 |
| 4.3.3 识别实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 双排机机组与厂房振动特性 |
| 5.1 上下游机组单机运行特性比较 |
| 5.1.1 机组稳定性的差别 |
| 5.1.2 相同负荷下导叶开度的差别 |
| 5.2 双排机联合运行特性 |
| 5.2.1 上游排机组运行特性 |
| 5.2.2 下游排机组运行特性 |
| 5.2.3 双排机机组运行规律总结及原因分析 |
| 5.3 上下游机组单机运行时厂房结构的振动分析 |
| 5.3.1 上游机组运行时厂房结构振动状况 |
| 5.3.2 下游机组单机运行时厂房结构振动状况 |
| 5.4 双排机联合运行时厂房结构振动分析 |
| 5.4.1 结构振动随上游机组负荷的变化分析 |
| 5.4.2 结构振动随下游机组负荷的变化分析 |
| 5.4.3 联合运行时厂房结构振动的能量分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 第六章 正常运行中的厂房结构振动反馈分析与预测 |
| 6.1 水轮发电机组结构振动位移与压力脉动的关系 |
| 6.1.1 尾水脉动与推力轴承垂向振动的关系 |
| 6.1.2 尾水及顶盖脉动与机组振动的关系 |
| 6.2 机组结构振动与厂房结构振动的关系 |
| 6.3 机组——结构作用分析 |
| 6.4 反馈计算分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 开机过程中的厂房结构振动预测方法研究 |
| 7.1 开机过程实测分析 |
| 7.2 开机过程中的荷载分析 |
| 7.2.1 轴向力荷载 |
| 7.2.2 扭矩的变化 |
| 7.2.3 不平衡力 |
| 7.3 有限元计算分析 |
| 7.4 减小开机过程中结构振动的措施 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 存在的问题与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文及科研情况说明 |
| 致谢 |
四、浅论混流式水轮机运行的“强振禁运区”（论文参考文献）
- [1]耦合多安全约束的水电站运行优化调控研究[D]. 郭鑫宇. 天津大学, 2019(01)
- [2]高水头水电站超标振动特性与开机优化控制研究[D]. 刘卓. 天津大学, 2019(06)
- [3]基于综合运行特性模型的某抽水蓄能机组发电工况运行区域划分[J]. 冯雁敏. 水电能源科学, 2018(05)
- [4]蒲石河抽水蓄能电站#4机组水轮机工况运行区域划分[J]. 袁波,李承龙,冯雁敏. 水电能源科学, 2017(11)
- [5]混流式水泵水轮机密封间隙流动分析[J]. 李琪飞,张毅鹏,敏政,李正贵,邓育轩,董志强. 兰州理工大学学报, 2016(01)
- [6]密封间隙对混流式水轮机稳定性影响的数值模拟[D]. 李进博. 西安理工大学, 2009(S1)
- [7]混流式水轮机减压管对密封间隙及其周围流场的影响[J]. 梁武科,董彦同,赵道利,马薇. 水力发电学报, 2008(02)
- [8]混流式水轮机减压管和密封间隙流场数值模拟[D]. 董彦同. 西安理工大学, 2008(12)
- [9]某混流式水轮机稳定性现场试验分析[A]. 姚大坤,庞立军,黄凯. 第十六次中国水电设备学术讨论会论文集, 2007
- [10]双排机水电站厂房结构动力分析与识别[D]. 秦亮. 天津大学, 2005(02)