一、筒形阀在石泉扩机工程中的运用(论文文献综述)
马国强,段宏江,刘国峰,王化恒[1](2011)在《乌弄龙水电站水轮机设置筒形阀相关问题分析》文中研究说明乌弄龙水电站在汛期时具有一定的泥沙含量,为有效地减少机组停机时导叶漏水量,减轻导水机构的空蚀和泥沙磨损,提高机组运行可靠性和灵活性,水轮机设置了筒形阀。文章就水轮机设置筒形阀后进水口快速闸门的设置、机组防飞逸措施、筒形阀液压系统的设置、厂房尺寸的调整等问题进行了深入探讨,可供其它工程参考。
田树棠,段宏江,刘国峰[2](2009)在《运用知识经济观念指导水机设计优化》文中提出通过设计优化,使石泉扩机工程节省投资5 000多万元;推广灯泡机组应用,为低水头电站建设开拓了思路,取得良好效益;采用全不锈钢转轮,避免叶片裂纹,节省了检修费用与时间;而提前发电技术研究,为龙羊峡、拉西瓦2个水电站缩短了发电工期,提前为国家创造财富。这一系列工作成果均已经过时间的考验。
郭春立[3](2009)在《水轮机筒阀多缸协同关闭过程水力特性与控制策略研究》文中研究说明本文针对水轮机筒阀关闭过程中的水力特性和多液压缸接力器协同驱动系统的特点,在天津市科技支撑项目、天津大学青年教师培养基金项目和天津市天发重型水电设备制造有限公司的共同资助下,重点对筒阀的关闭过程进行了CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟,并针对筒阀多液压缸协同控制系统的特点进行了数学建模分析和控制策略研究。论文主要研究内容和成果如下:(1)在目前普遍运用模型试验方法研究筒阀性能的基础上,运用CFD方法中的RNG k-ε湍流模型、混合物多相流模型、动网格和滑移网格技术,以云南红河南沙水电站水轮机筒阀为研究模型,对筒阀动水、静水关闭过程进行了三维数值模拟,较真实地模拟了水轮机发生飞逸时筒阀关闭的水力特性。(2)利用数值模拟的结果得出了筒阀表面压力的分布状况、轴向和周向液动力变化趋势、流量和流态特征以及水力效率和水头损失,给出了不同行程处筒阀附近引流部件的流场特征,根据轴向力载荷和对水轮机转轮工作状态的影响提出了优化的筒阀的关闭方式。(3)通过计算得出了混流式水轮机尾水管涡带的流场特征和筒阀附近压力脉动的幅频特征,结合尾水管涡带的流场特征解释了筒阀附近压力脉动的形成机理,同时给出了空化系数和转轮出口流场等因素对筒阀稳定性的影响。(4)综合CFD方法得到的筒阀倾覆力矩、轴向力计算结果得出了筒阀六缸协同控制系统数学模型。根据水轮机筒阀多缸协同控制系统对同步与速度控制性能的要求,采用定量反馈控制理论(QFT)设计了系统的控制器,满足了系统的跟踪性能、鲁棒稳定性和输入扰动抑制性能指标,有效地解决了实际液压系统不确定性、非线性和时变性等因素影响。(5)系统仿真结果说明,QFT控制策略可以有效地解决多液压缸接力器驱动情况下的同步与速度问题,避免系统的非线性和参数不确定性产生的不利影响。(6)经云南红河南沙水电站的实际应用,验证了筒阀系统同步性能的可靠性和数值模拟得出的液压缸接力器力载荷结果。
武赛波[4](2008)在《阿海水电站水轮机设置圆筒阀研究》文中研究指明对阿海水电站采用圆筒阀的必要性和可行性进行论证,通过分析国内外水电站采用圆筒阀的情况,对阿海水电站采用圆筒阀提出结论和建议。
刘博[5](2008)在《水轮机筒阀液压控制系统研究与设计》文中研究指明水轮机筒阀液压控制系统是筒阀的关键控制设备。筒阀直径大、自身很重,启闭时需多只接力器共同作用。如何保证接力器运行速度和位置同步,以及根据其位移调节运行速度是整个筒阀液压控制系统的关键技术。本文以实现水轮机筒阀的同步提升为目的,受天津市天发重型水电设备制造有限公司委托,根据水轮机筒阀的启闭特性,对筒阀液压控制系统进行了分析和研究。通过工程实际应用,验证了该装备各项功能、达到了预期性能指标。论文主要研究内容和成果如下:(1)研究了筒阀的作用和结构特征。筒阀主要由筒体、操作机构和同步机构三部分组成。筒体是实现水轮机进口阀门功能的实体;液压马达和接力器液压缸是筒阀启闭的两种执行机构;不同的执行机构设计相应的同步机构。(2)采取以液压-机械同步和电气同步相结合的先进控制方式,保证筒阀运行过程六只接力器速度同步和位置同步。针对筒阀的工作特性,分模块设计了液压系统的各功能模块。筒阀液压控制系统基本上由泵站-压力油罐系统、同步回路、平衡回路和速度调节回路组成。为筒阀集成式液压系统设计液压集成块。(3)对筒阀液压控制系统设计的参数进行计算。分析筒阀工况特征、确定接力器的负载大小;对液压系统各项参数进行计算;以此为依据选取液压系统所需的液压缸、泵、电机、控制阀、液压马达以及辅助元件;验证液压系统的性能,确保系统的安全性。(4)提出了一种用Gambit建立由蜗壳、固定导叶、筒阀、活动导叶、转轮和尾水管组成的水轮机全流道模型,并用Fluent软件仿真模拟筒阀动水关闭过程的研究方法。利用仿真手段预测筒阀动水关闭过程中各过流部件流体的速度场和压力场的变化,并得到水流对关闭过程中的筒阀产生的液动下拉力。
宋伟科[6](2008)在《水轮机筒阀电液比例同步系统控制策略及其应用研究》文中提出水轮机筒阀作为一种新型进水阀,随着水电资源的大规模开发,得到越来越广泛的应用。本文针对水轮机筒阀启闭系统存在的问题,在天津市天发重型水电设备制造有限公司合作下,以实现水轮机筒阀启、闭系统的自动化控制为目的,重点对水轮机筒阀电液比例同步控制系统的软硬件设计、电液系统建模仿真、多液压缸(接力器)速度和位置同步控制策略进行研究。通过在云南红河南沙水电站实际应用,验证了该系统的各项功能和性能指标。论文主要研究内容和成果如下:(1)在分析水轮机筒阀控制特点和现有控制方式的基础上,对水轮机筒阀电液比例同步控制系统进行了研究。提出机械、液压、电气相结合的同步控制方式。重点对该系统中用于水轮机筒阀启闭速度控制、多液压缸同步控制的模块,如控制阀组、液压同步马达组成的分流模块和配油模块、PLC电气监控系统等进行设计,并研究不同工况下控制系统的工作原理。(2)对液压系统的主要阀件进行了数学建模分析,建立了水轮机筒阀电液比例同步控制系统非线性数学模型。基于筒阀在启闭过程中对同步精度和速度控制要求高的特点,提出双闭环(同步闭环和速度闭环)控制方式。以MATLAB为工具,对电液比例同步系统进行仿真研究,并分析了不同情况下系统的响应特性。(3)根据水轮机筒阀电液比例同步控制系统对速度和同步控制性能的要求,提出一种双闭环模糊自适应PID和CMAC-PID复合控制算法。该算法中,外环采用模糊自适应PID控制策略,对电液比例系统的速度进行实时控制;内环采用CMAC-PID控制策略,实现多液压缸同步控制。仿真研究表明,该复合控制算法明显改善控制效果。(4)经云南红河南沙水电站的实际应用,验证了水轮机筒阀电液比例同步控制系统的各项功能及性能指标。
武赛波[7](2008)在《糯扎渡水电站水轮机设置圆筒阀研究》文中研究表明对糯扎渡水电站采用圆筒阀的必要性和可行性进行论证,通过分析国内外水电站采用圆筒阀的情况,对糯扎渡水电站采用圆筒阀提出结论和建议。
田树棠,刘慧凤,段宏江,杨新光[8](2002)在《石泉扩机工程设计优化及其实践》文中研究指明在石泉水电站扩机工程设计中 ,采用了如下设计优化措施 :取消调压井 ;以水轮机筒型阀代替蝶阀 ;采用新型机组取代老机组等 ,累计节省电站建设投资 5 4 95 .0多万元。运行实践与试验证实设计优化是成功的 ,可保障电站与机组安全运行
田树棠,段宏江,林云海[9](2001)在《筒形阀在石泉扩机工程中的运用》文中研究表明在石泉扩机工程中 ,运用筒形阀取代进水蝶阀 ,不仅保证了主阀的功能 ,而且节省投资 10 0 0万元以上 ,同时 ,也开创了筒形阀在岔管上的运用先例
文宏泽[10](2001)在《国内水轮机采用筒形阀技术综合述评》文中研究说明自 1993年国内首台引进技术制造的水轮机筒形阀在漫湾电站投产以来 ,国内已有 4座大中型水电站使用筒形阀。文章结合这 4个电站筒形阀的实践 ,从筒形阀的特点、作用及使用经济性三个方面论述与分析 ,以得出的结论来论述水电站采用筒形阀的必要与可能条件 ,表明在我国大中型水电站建设项目中 ,筒形阀具有推广应用的价值。
二、筒形阀在石泉扩机工程中的运用(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、筒形阀在石泉扩机工程中的运用(论文提纲范文)
(3)水轮机筒阀多缸协同关闭过程水力特性与控制策略研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 水轮机筒阀国内外应用现状 |
1.2.1 水轮机筒阀国外应用现状 |
1.2.2 水轮机筒阀国内应用现状 |
1.3 水轮机筒阀的相关技术领域的发展现状 |
1.3.1 计算流体力学简介及其在水轮机设备中的现状 |
1.3.1.1 计算流体力学简介 |
1.3.1.2 计算流体力学在水轮机设备中的应用现状 |
1.3.2 筒阀同步控制系统的发展现状 |
1.3.2.1 筒阀同步控制技术 |
1.3.2.2 筒阀同步控制技术研究现状 |
1.3.3 鲁棒控制和定量反馈控制的发展与应用 |
1.3.3.1 鲁棒控制技术 |
1.3.3.2 QFT 简介 |
1.3.3.3 QFT 的发展及应用现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 水轮机筒阀多缸协同关闭过程水力特性的计算研究 |
2.1 引言 |
2.2 计算方法 |
2.2.1 控制方程 |
2.2.2 计算控制域 |
2.2.3 边界条件 |
2.2.4 流场计算方法 |
2.2.4.1 不可压N-S 方程的解法 |
2.2.4.2 湍流模式 |
2.2.5 网格技术 |
2.2.6 多相流模型 |
2.2.7 计算工况 |
2.3 水力特性计算及结果分析 |
2.3.1 轴向力变化 |
2.3.2 筒阀表面压力分布 |
2.3.3 筒阀关闭的流量特性和附近流场的流态分析 |
2.3.3.1 流量特性 |
2.3.3.2 附近流场的流态分析 |
2.3.4 水力效率和水头损失计算 |
2.3.5 水轮机筒阀附近引流部件的流态分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 水轮机筒阀多缸协同关闭过程中的稳定性研究 |
3.1 引言 |
3.2 尾水管涡带流场分析 |
3.2.1 涡带形成原因 |
3.2.2 涡带流场分析 |
3.2.3 尾水管压力脉动形成原因 |
3.3 筒阀及相邻部件压力脉动特性分析 |
3.4 筒阀压力脉动影响因素 |
3.4.1 空化系数对筒阀压力脉动的影响 |
3.4.2 转轮出口流场与筒阀压力脉动的关系 |
3.5 本章小结 |
第四章 水轮机筒阀多缸协同控制的数学建模与控制策略研究 |
4.1 引言 |
4.2 水轮机筒阀多缸协同控制系统 |
4.2.1 硬件组成 |
4.2.2 系统总体方案设计 |
4.2.3 筒阀协同驱动系统技术要求 |
4.3 筒阀多缸协同控制系统的数学建模 |
4.3.1 系统分析与模型建立 |
4.3.2 多缸协同系统的参数 |
4.4 筒阀多缸协同控制系统的控制策略研究 |
4.4.1 筒阀多缸协同控制系统特点 |
4.4.2 定量反馈控制理论基本原理 |
4.4.2.1 性能指标 |
4.4.2.2 设计方法 |
4.4.3 基于非线性系统扰动观测器的控制器设计原理 |
4.4.4 六缸协同驱动系统控制策略分析 |
4.4.5 六缸筒阀驱动系统的仿真研究 |
4.5 本章小结 |
第五章 水轮机筒阀多缸协同控制系统的试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 筒阀多缸协同控制系统的硬件组成 |
5.3 筒阀多缸同步协同控制系统的试验研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
论文作者在攻读博士学位期间参加的科研项目和完成的学术论文 |
致谢 |
(4)阿海水电站水轮机设置圆筒阀研究(论文提纲范文)
1 概述 |
2 水轮机运行方式 |
3 水轮机设置圆筒阀的必要性 |
4 设置圆筒阀的优点 |
5 水轮机设置圆筒阀的经济性 |
6 圆筒阀制造可行性分析 |
6.1 国内外圆筒阀应用情况 |
6.2 圆筒阀的制造分析 |
7 结论及建议 |
(5)水轮机筒阀液压控制系统研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 水轮机筒阀国内外研究与应用现状 |
1.2.1 水轮机筒阀国外研究与应用现状 |
1.2.2 水轮机筒阀国内研究与应用现状 |
1.3 水轮机筒阀控制系统研究现状 |
1.4 筒阀动水关闭水轮机全流道流场模拟现状 |
1.5 本文主要研究内容 |
第二章 筒阀总体结构 |
2.1 引言 |
2.2 筒体介绍 |
2.2.1 筒体设计与制造 |
2.2.2 筒体密封 |
2.2.3 筒体导向块和导向板 |
2.2.4 筒体下端面倾斜角 |
2.3 操作机构和同步机构 |
2.4 筒阀的安装及优点 |
2.5 本章小结 |
第三章 筒阀液压控制系统方案设计 |
3.1 引言 |
3.2 液压控制系统基本要求 |
3.2.1 设计依据 |
3.2.2 设计原则 |
3.3 液压基本回路设计 |
3.3.1 同步回路设计 |
3.3.2 平衡回路设计 |
3.3.3 速度调节回路设计 |
3.3.4 控制回路设计 |
3.4 电液同步控制系统原理 |
3.5 泵站-压力油罐系统设计 |
3.6 集成阀块设计 |
3.7 本章小结 |
第四章 液压控制系统参数计算 |
4.1 引言 |
4.2 工况分析 |
4.2.1 运动分析 |
4.2.2 负载分析 |
4.3 初步确定液压系统参数 |
4.3.1 初选液压系统的工作压力 |
4.3.2 执行元件的选择 |
4.3.3 确定液压缸的主要结构参数 |
4.3.4 接力器各阶段的压力、流量和功率计算及绘制工况图 |
4.4 液压元件的计算和选择 |
4.4.1 接力器的计算和选择 |
4.4.2 液压泵和电动机的计算和选择 |
4.4.3 液压控制阀的选择 |
4.4.4 液压辅助元件的选择 |
4.5 液压系统性能的验算 |
4.5.1 系统压力损失验算 |
4.5.2 系统效率验算 |
4.6 本章小结 |
第五章 筒阀动水关闭水轮机全流道流场模拟 |
5.1 引言 |
5.2 计算方法 |
5.2.1 控制方程 |
5.2.2 计算控制域的选择 |
5.2.3 网格划分和滑动网格技术 |
5.2.4 控制方程的求解方法 |
5.2.5 湍流模型的选取 |
5.2.6 离散格式的选择 |
5.2.7 边界条件的给定 |
5.3 计算工况的选择 |
5.4 计算结果的分析研究 |
5.4.1 水轮机流量与筒阀关闭度的关系 |
5.4.2 蜗壳和导叶区流动分析 |
5.4.3 筒阀下拉力分析 |
5.4.4 水头损失计算 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
参加的科研项目和完成的学术论文 |
致谢 |
(6)水轮机筒阀电液比例同步系统控制策略及其应用研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 水轮机筒阀国内外研究现状 |
1.2.1 水轮机筒阀国外现状 |
1.2.2 水轮机筒阀国内现状 |
1.3 水轮机筒阀控制系统和智能控制的发展现状 |
1.3.1 筒阀同步控制系统的发展现状 |
1.3.2 智能决策控制技术的发展与应用 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 水轮机筒阀电液比例同步系统总体方案设计 |
2.1 引言 |
2.2 筒阀电液比例同步系统技术要求 |
2.3 系统总体方案设计 |
2.4 液压控制系统 |
2.4.1 液压控制系统的组成 |
2.4.2 液压控制系统的工作原理 |
2.5 电气监控系统 |
2.5.1 PLC控制系统的组成及工作原理 |
2.5.2 现场监控系统的组成及工作原理 |
2.6 筒阀电液比例同步系统的操作方式 |
2.7 本章小结 |
第三章 水轮机筒阀电液比例同步系统数学建模与仿真 |
3.1 引言 |
3.2 电液比例同步控制系统数学建模 |
3.2.1 电液比例换向阀环节 |
3.2.2 液压同步马达环节 |
3.2.3 比例节流阀环节 |
3.2.4 非对称阀控非对称缸环节 |
3.2.5 整体控制系统数学建模 |
3.3 电液比例同步控制系统参数确定 |
3.4 电液比例同步控制系统性能仿真分析 |
3.4.1 系统仿真模型构造 |
3.4.2 系统仿真性能分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 水轮机筒阀电液比例同步系统控制策略研究 |
4.1 引言 |
4.2 筒阀电液比例同步系统模糊自适应PID控制研究 |
4.2.1 模糊控制理论 |
4.2.2 模糊自适应PID控制策略的电液比例速度控制研究 |
4.2.3 电液比例速度控制系统仿真研究 |
4.3 筒阀电液比例同步系统CMAC-PID控制研究 |
4.3.1 CMAC基本原理 |
4.3.2 基于CMAC-PID控制策略的电液比例同步控制研究 |
4.3.3 电液比例同步控制仿真研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 水轮机筒阀电液比例同步系统试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 筒阀电液比例同步系统的硬件组成 |
5.3 筒阀电液比例同步系统的控制软件设计 |
5.4 筒阀电液比例同步系统的试验研究 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
论文作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目和完成的学术论文 |
致谢 |
(9)筒形阀在石泉扩机工程中的运用(论文提纲范文)
1 石泉水电站扩机的必要性 |
1.1 电站概况 |
1.2 电站在系统中的作用 |
(1) 调峰: |
(2) 调频: |
(3) 系统事故备用: |
1.3 扩机的必要性 |
2 石泉扩机主要设备的性能参数 |
2.1 水轮机性能参数 |
2.2 筒形阀性能参数 |
3 使用筒形阀原因 |
4 筒形阀安装时出现的问题及思考 |
4.1 筒体组圆基础问题 |
4.2 操作机构组装中接力器垫环的安装 |
4.3 筒形阀的控制设备问题 |
4.4 筒形阀的同步故障问题 |
4.5 筒形阀的吊装检修问题 |
5 结束语 |
(10)国内水轮机采用筒形阀技术综合述评(论文提纲范文)
1 国内采用筒形阀技术电站的特点 |
1.1 漫湾水电站 |
1.2 石泉电站扩机 |
1.3 小浪底电站 |
1.4 大朝山电站 |
2 水轮机筒形阀的特点与作用 |
(1) 保护导水机构免于停机磨蚀。 |
(2) 明显减少机组停机备用时水量损失。 |
(3) 机组防止飞逸的有效保护。 |
(4) 提高机组开停机操作的可靠性, 为承担系统调峰事故备用创造了良好的条件。 |
3 采用筒形阀的经济性 |
(1) 增加水轮机造价不多: |
(2) 简化进水口闸门布置, 节省投资: |
(3) 减少停机备用时的水量损失。 |
(4) 延长机组大修周期, 减少大修费用, 提高机组健康水平。 |
4 筒形阀推广应用的前景 |
4.1 单管 (洞) 单机布置的电站 |
(1) 对于引用水头高于 |
(2) 对于引用水头高于 |
(3) 对于单机容量小于 |
4.2 一管两机布置的中型电站 |
四、筒形阀在石泉扩机工程中的运用(论文参考文献)
- [1]乌弄龙水电站水轮机设置筒形阀相关问题分析[J]. 马国强,段宏江,刘国峰,王化恒. 西北水电, 2011(03)
- [2]运用知识经济观念指导水机设计优化[J]. 田树棠,段宏江,刘国峰. 西北水电, 2009(06)
- [3]水轮机筒阀多缸协同关闭过程水力特性与控制策略研究[D]. 郭春立. 天津大学, 2009(12)
- [4]阿海水电站水轮机设置圆筒阀研究[J]. 武赛波. 红水河, 2008(04)
- [5]水轮机筒阀液压控制系统研究与设计[D]. 刘博. 天津大学, 2008(07)
- [6]水轮机筒阀电液比例同步系统控制策略及其应用研究[D]. 宋伟科. 天津大学, 2008(07)
- [7]糯扎渡水电站水轮机设置圆筒阀研究[J]. 武赛波. 水电站机电技术, 2008(02)
- [8]石泉扩机工程设计优化及其实践[J]. 田树棠,刘慧凤,段宏江,杨新光. 西北水电, 2002(01)
- [9]筒形阀在石泉扩机工程中的运用[J]. 田树棠,段宏江,林云海. 云南水力发电, 2001(S1)
- [10]国内水轮机采用筒形阀技术综合述评[J]. 文宏泽. 云南水力发电, 2001(S1)