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水电能源科学
水电能源科学

邴凤山 张勇传

月刊

1000-7709

sdny@mail.hust.edu.cn

027-87542126

430074

武汉市洪山区珞瑜路1037号华中科技大学内

水电能源科学/Journal Water Resources and Power北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报道水、电、能源及相关学科的新理论、新技术、新方法及工程应用成果，适当报道经验交流、技术革新和技术改造，涉及水电、电气与电子、能源与动力、土木与力学、环境工程、控制工程、计算机等多个学科。读者对象为从事水、电、能源开发与研究、生产、建设、设计施工、教学的科技和管理人员及大专院校师生。
正式出版
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    水工隧洞围岩稳定可靠度计算的智能优化算法及其应用

    李梦瑶王刚马震岳康飞...
    142-146页
    查看更多>>摘要：深埋水工隧洞围岩稳定的主要表现之一是岩体变形或应变能够控制在允许范围内,而隧洞设计中围岩变形或应变的求解一般可采用收敛约束法,但该方法对围岩变形的求解隐含在非线性方程组中,难以运用传统的可靠度算法进行计算.因此,根据可靠指标的几何涵义,将可靠度计算转化为约束优化问题的求解,提出了基于成吉思汗鲨鱼优化器的深埋水工隧洞围岩稳定可靠度计算方法,并对某深埋水工隧洞进行了验证分析.结果表明,该方法对隐式非线性功能函数的可靠度计算问题具有很好的适用性,在计算效率和计算准确性之间能够达到较好的平衡,可为深埋水工隧洞结构设计和围岩稳定可靠性评价提供技术支撑.

    水工隧洞围岩稳定可靠度收敛约束法成吉思汗鲨鱼优化器

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    调水工程大口径活塞式调流阀模型试验研究

    闫黎黎卜新魁刘俊华李玲玲...
    147-150页
    查看更多>>摘要：目前国内开展大口径活塞式调流阀的模型试验较少,滇中引水工程大理州鲁地拉工程应用 DN2400 电动活塞阀进行流量调节,针对DN500 大口径活塞式调流阀开展模型试验,试验以原型阀门应用工况要求为基础,扣除管路沿程水头损失后换算出模型工况压差下所需的流量,以此推算出测试全行程所需要的试验台水泵参数,通过模型试验台转换安装两种型式水泵以满足测试要求.试验除进行阀门常规的流量特性测试外,还通过外部感官判断噪音和振动监测值的突变进行阀门汽蚀性能测试.结果表明,测试后的模型阀门流量系数、流阻系数、过流能力、汽蚀性能均满足工程设计要求.

    活塞式调流阀模型试验初生汽蚀性能测试

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    基于Flowmaster的小流量供水设备调节性能模拟

    陈佳中王彤尚渝钧曹仙桃...
    151-154,141页
    查看更多>>摘要：现有的二次供水研究对小流量工况关注较少,小流量工况下主泵低效运行、频繁启停问题正成为制约城市供水"最后一公里"低能耗、高质量发展的痛点.为此,建立 Flowmaster仿真模型对"工频辅泵+气压罐"小流量供水模式进行模拟,探究了需求侧不同小流量下气压罐的调节性能.结果表明,"工频辅泵+气压罐"可很好减少水泵启停次数,保持系统稳定.进一步研究了气压罐预充压力对调节性能的影响,阐明了预充气泄漏带来的负面影响,并提出相关工程建议.

    Flowmaster小流量工频辅泵+气压罐调节性能二次供水

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    "双电"法检测技术在新疆洼地水库超大面积土工膜渗漏检测的应用

    王波雷王金昕马斌张文江...
    155-159页
    查看更多>>摘要：土工膜防渗检测是防止库区渗漏的关键技术步骤,也是大型水库面临的重要工程问题.通过介绍电火花法和双电极法土工膜渗漏检测方法的工作原理、应用范围、操作步骤等,依托新疆阿克苏地区洼地水库工程,对超大面积水库库底及边坡进行实际应用检测,结果表明"双电"法检测精度准确、效率高,可精确发现水库土工膜铺设施工中的缺陷,减少水库运行期渗漏水量,消除了渗漏带给水库的安全隐患,为土工膜渗漏检测提供了技术支撑,为类似工程提供了借鉴.

    土工膜水库渗漏检测防渗检测新疆阿克苏地区洼地水库

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    塔顶排架结构对进水塔动力响应的影响

    杨子照张继勋任旭华陈旻铭...
    160-164页
    查看更多>>摘要：进水塔顶部启闭机室通常为排架结构,地震时往往先发生损坏导致水电站无法正常运行.为探索塔顶排架结构对进水塔动力响应的影响,针对某抽水蓄能电站下水库的进水口结构动力响应开展研究.基于双自由度无阻尼简化体系进行理论探索,并采用三维非线性有限元数值模拟方法计算进水塔有、无塔顶排架两种工况的自振特性、位移、加速度、应力、损伤体积比和能量耗散等指标来对比研究.任意时刻的地震反应用时程分析法求解,并引入黏弹性人工边界模拟地基辐射阻尼作用.结果表明,地震时进水塔—排架系统可能会产生鞭梢效应进而减小进水塔的动力响应.塔顶排架使进水塔的自振频率提高约 2.10%～3.80%,使塔体关键点最大相对位移的最大值及最大加速度的最大值减小,减幅分别大于 23.94%、22.30%.有排架时进水塔的拉应力降低而压应力增大,损伤体积比、塑性耗散能、损伤耗散能最大可减小 23.93%以上.塔顶排架结构可以减小进水塔地震动力响应,对进水塔的抗震性能具有积极影响.

    进水塔排架结构动力响应黏弹性人工边界混凝土塑性损伤

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    水轮机顶盖螺栓预紧力的非线性超声检测研究

    樊志远邢涛赵飞翔徐敏玉...
    165-168,173页
    查看更多>>摘要：水轮机顶盖螺栓服役时承受复杂载荷的作用易发生安全事故,因此对顶盖螺栓的预紧力检测已成为保障水轮机安全运行的必备手段.针对目前尚缺少顶盖螺栓超声应力检测仿真、轴向应力分布对检测的影响等问题,引入有效应力系数并提出螺栓预紧力的非线性超声检测方法.即首先建立顶盖螺栓的应力超声检测有限元模型,通过静态分析得到螺栓的轴向应力分布特征及预紧力和夹持距离对分布特征的影响,从而得到有效应力系数的表达式;再通过不同预紧力下的超声波传播的仿真,标定有效应力系数;最后使用标定公式进行螺栓预紧力试验,测量结果误差在±4%以内,证明了该顶盖螺栓预紧力超声检测方法的可靠性.

    顶盖螺栓有效应力系数非线性超声波

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    基于LMI的水轮机调节系统扰动观测状态反馈控制策略研究

    郭雅卿钱晶刘鸿举吴涛...
    169-173页
    查看更多>>摘要：为进一步提高水轮机的调节性能和控制精度,针对水轮机调节系统提出了一种基于线性矩阵不等式(LMI)的扰动观测状态反馈控制策略.首先,对水轮机调节系统进行了建模,并设计了一种基于 LMI的扰动观测状态反馈控制策略,该策略综合考虑了水轮机的运行状态及扰动观测值;然后通过 LMI完成了该控制器的设计与分析;最后,为了验证所提控制策略的有效性和鲁棒性,通过仿真试验进行了测试.结果表明,与传统的控制方法相比,该扰动观测状态反馈控制策略可有效提高水轮机调节系统的响应速度、准确性和稳定性,且降低了系统对扰动的敏感性.

    水轮机调节系统线性矩阵不等式扰动观测器状态反馈

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    水力脉动下水泵水轮机轴系扭振及疲劳寿命分析

    郑文超杨建刚周浩沈德明...
    174-178页
    查看更多>>摘要：针对某 306 MW抽水蓄能机组,建立主轴扭振集中惯量模型,计算轴系扭振特性,采用应变测试技术分别在 25%、50%、75%、100%负荷下进行扭矩测试与甩负荷试验.测试发现,25%负荷工况下,轴系存在扭矩脉动,该扭矩脉动与低负荷水力不稳定现象有关,机组升到高负荷后,扭矩脉动现象消失,扭矩脉动频率与甩负荷试验所得轴系扭振频率相同.由应变测试截面扭矩脉动推算转轮端面扭矩脉动,计算轴系扭矩脉动响应,分别对甩负荷工况与扭矩脉动下进行疲劳寿命分析.结果发现,甩负荷工况对轴系疲劳寿命影响较小,25%负荷扭矩脉动对轴系疲劳寿命存在一定的影响.机组在运行时应减少在 25%负荷区域停留时间,降低轴系疲劳寿命损耗.

    抽水蓄能低负荷扭矩脉动扭振疲劳分析

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    不同水头下抽水蓄能电站标准化设想与分析

    刘殿海肖微
    179-182页
    查看更多>>摘要：为满足抽水蓄能大规模快速发展的要求,解决抽水蓄能设备供应不足等系列问题,分析了我国抽水蓄能设备标准化的难点,从我国抽水蓄能电站运行设备的参数统计规律分析出发,提出了常规叶片与长短叶片相结合的方式,实现抽水蓄能水泵水轮机转轮尺寸标准化的构想.根据水力学基本公式,论述了不同水头下抽水蓄能电站水泵水轮机转速、转轮直径标准化的机理,分析了水泵水轮机转轮标准化的优缺点.在此基础上,提出了抽水蓄能电站机电设备、厂房等的标准化整体架构.研究结果对我国抽水蓄能的标准化工作具有重要意义.

    水泵水轮机标准化长短叶片转轮直径转速

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    定速与变速抽水蓄能机组联合运行一、二次调频仿真及特性研究

    丁景焕郑一鸣桂中华曹锐...
    183-187页
    查看更多>>摘要：变速抽水蓄能机组在电网频率—功率快速调节及主动支撑等方面相较于定速机组具有独特优势,为此开展定速与变速抽水蓄能机组联合运行一、二次调频仿真及特性研究.即首先建立定速与变速机组联合运行一、二次调频数值仿真模型,然后实现一、二次调频协调仿真,最后揭示定速与变速机组联合运行一、二次调频动态特性.结果表明,频率阶跃的幅值越大,定速与变速机组出力和有功功率一次调频 90%目标值响应时间、二次调频目标值响应时间越长.机组的调功指令配比越高,其出力和有功功率的二次调频目标值响应时间越短,变速机组出力和有功功率二次调频目标值响应时间对调功指令配比的变化更为敏感.定速与变速机组的调功指令配比相同时,联合运行的二次调频目标值总体响应时间更短.

    定速抽水蓄能机组变速抽水蓄能机组联合运行一、二次调频数值仿真动态特性

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