一种新的投影浸入边界法的速度校正方法

    公开(公告)号:CN104866712B

    公开(公告)日:2017-08-25

    申请号:CN201510236607.4

    申请日:2015-05-11

    Inventor: 王文全 闫妍

    Abstract: 本发明涉及一种新的投影浸入边界法的速度校正方法,属于计算流体力学及其流固耦合模拟技术领域。本发明包括A、调用网格划分模块,采用两套网格:流场区域欧拉网格,固体边界区域拉格朗日网格;B、调用流场速度预测模块,求得流场区域的预测值;C、调用欧拉网格点属性判断模块,判断欧拉网格点属于固体内部区域还是固体外部区域;D、调用流场速度校正模块,更新流场速度;E、调用结果输出模块,将作用在流固边界上的力以及流场信息输出到文件,供后台读取显示;F、判断是否结束计算。本发明克服传统投影浸入边界法近壁区速度求解时复杂的插值运算,节约了计算资源,提高了计算效率。

    一种水轮发电机组轴系振动暂态的模拟方法

    公开(公告)号:CN103605819B

    公开(公告)日:2016-06-08

    申请号:CN201310399330.8

    申请日:2013-09-05

    CPC classification number: Y02E60/76 Y04S40/22

    Abstract: 本发明涉及一种水轮发电机组轴系振动暂态的模拟方法,属于水轮发电机组稳定性分析和控制领域。将作用在轴系上的外力作为附加输入控制项,以增加通用性,得到模型中保留了反映暂态过程中角速度变化的角加速度项;利用机组运动方程中的水轮机力矩和发电机力矩项,将其它子系统模型引入轴系振动模型中,实现轴系振动模型与机组其它子系统的连接;将轴系模型转化为一阶微分方程组,并与机组运动方程结合,构成轴系暂态振动计算方程组,完成模拟。本发明是研究机组在各种暂态扰动,尤其是大扰动下的振动特性,为机组轴系的安全、稳定性设计与控制提供一种研究方法和手段。

    一种大变形超弹性结构流激振动特性预测方法

    公开(公告)号:CN103853921A

    公开(公告)日:2014-06-11

    申请号:CN201410061229.6

    申请日:2014-02-24

    Abstract: 本发明提出一种大变形超弹性结构流激振动特性预测方法,属于生物力学及其系统耦合模拟技术领域。将结构及其周围流场视为一个三维流固耦合系统,设计一套基于浸入边界法的耦合求解方法,获得超弹性结构流激振动特性和非定常流场特性。该方法采用两套网格,整个流体和结构组成的耦合系统区域在Euler描述下采用笛卡尔网格求解,固体区域在Lagrange描述下使用适体曲线网格求解。该发明方法不再使用动网格技术,避免了网格畸形以及离散网格几何不守恒等问题,能够有效地处理大变形柔性结构与流体的相互作用问题,尤其在柔性生物结构与流体的耦合运动中能得到广泛的应用。

    一种水轮发电机组轴系振动暂态的模拟方法

    公开(公告)号:CN103605819A

    公开(公告)日:2014-02-26

    申请号:CN201310399330.8

    申请日:2013-09-05

    CPC classification number: Y02E60/76 Y04S40/22

    Abstract: 本发明涉及一种水轮发电机组轴系振动暂态的模拟方法,属于水轮发电机组稳定性分析和控制领域。将作用在轴系上的外力作为附加输入控制项,以增加通用性,得到模型中保留了反映暂态过程中角速度变化的角加速度项;利用机组运动方程中的水轮机力矩和发电机力矩项,将其它子系统模型引入轴系振动模型中,实现轴系振动模型与机组其它子系统的连接;将轴系模型转化为一阶微分方程组,并与机组运动方程结合,构成轴系暂态振动计算方程组,完成模拟。本发明是研究机组在各种暂态扰动,尤其是大扰动下的振动特性,为机组轴系的安全、稳定性设计与控制提供一种研究方法和手段。

    一种弹性水击下水轮机暂态功率的模拟计算方法

    公开(公告)号:CN102663241A

    公开(公告)日:2012-09-12

    申请号:CN201210087268.4

    申请日:2012-03-29

    Abstract: 本发明涉及一种弹性水击下水轮机暂态功率的模拟计算方法,属于水轮机及水力机组稳定性分析和控制领域。本发明利用水轮机水头、流量和导叶开度的基本关系,将弹性水击下增量形式的传递函数描述的水力系统动态转化成相对值形式的非线性微分方程。引入水轮机主接力器运动微分方程,并与水力动态方程一起构成了水力动态计算的微分方程模型,该模型首先计算出暂态过程中水轮机流量和主接力器位移的变化值,采用代数方程计算水轮机水头和水轮机功率的暂态变化。本发明的微分方程模型可与励磁控制器、调速控制器、发电机及电网系统微分方程相结合,研究控制器的非线性控制策略设计,以及分析水力机组、机组及电网的稳定性,适用于大扰动和小扰动的分析。

    一种混流式水轮机变速运行的转速及流量寻优方法和系统

    公开(公告)号:CN113757030B

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202111060312.8

    申请日:2021-09-10

    Abstract: 本发明涉及一种混流式水轮机变速运行的转速及流量寻优方法和系统,属于水轮机参数寻优处理领域,首先对现有的混流式水轮机模型综合特性曲线进行切线绘制处理,得到多个切点;对多个切点与混流式水轮机模型综合特性曲线中的最优工况点进行连线,并确定混流式水轮机变速运行的最优路径;在混流式水轮机模型综合特性曲线上,确定最优路径和各等导叶开度线的交点处的单位流量和单位转速;最后根据单位转速和单位流量,分别计算混流式水轮机在任一水头和导叶开度组合下的最佳转速和最佳流量。该方法可以利用现有的基础资料计算出混流式水轮机任一水头和导叶开度组合下的最佳转速和最佳流量,可有效提高混流式水轮机的整体水力效率。

    一种导流罩与水动力涡轮相互作用的计算方法

    公开(公告)号:CN111079352A

    公开(公告)日:2020-04-28

    申请号:CN201911212788.1

    申请日:2019-12-02

    Inventor: 王文全 闫妍 宋科

    Abstract: 本发明涉及一种导流罩与水动力涡轮相互作用的计算方法,属于水力机械及其系统技术领域。本发明包括步骤:A、调用流体计算动力学模块,分别获得裸水动力涡轮和带导流罩水动力涡轮的轴向推力系数和功率系数;B、分别计算裸水动力涡轮和导流罩水动力涡轮的轴向诱发因子at和a;C、调用流体计算CFD模块,获得裸导流罩的轴向诱发因子ad;D、轴向诱发因子之间的关系可表示为a=at+ad+ai,ai代表导流罩与转轮之间相互作用,ai+ad代表导流罩水动力涡轮相对于裸水动力涡轮的获能特性改变程度。针对导流罩水动力涡轮,本发明弥补量化导流罩水动力涡轮中导流罩与转轮之间相互作用大小的技术空白。

    一种水轮机导叶主动旋转输入功率的数值计算方法

    公开(公告)号:CN106202782B

    公开(公告)日:2019-11-08

    申请号:CN201610573322.4

    申请日:2016-07-20

    Abstract: 本发明涉及一种水轮机导叶主动旋转输入功率的数值计算方法,属于水力机械及其系统技术领域。本发明包括步骤:A、调用网格划分模块,采用两套网格:周围流体和导叶组成的整个物理区域,导叶边界区域;B、调用流体CFD计算模块,更新流体状态变量,同时获得流体作用于导叶边界区域节点上的力密度;C、调用瞬时输入功率计算模块,获得导叶主动旋转的瞬时输入功率;D、调用结果输出模块,将瞬时输入功率信息输出到文件,供后台处理使用;E、判断是否结束计算。本发明适时计算导叶主动旋转过程中的瞬时输入功率和启动功率,克服了传统的基于流动简化和经验系数以及安全系数来预估最大输入功率的缺点。

    一种混流式水轮机变速运行的转速及流量寻优方法和系统

    公开(公告)号:CN113757030A

    公开(公告)日:2021-12-07

    申请号:CN202111060312.8

    申请日:2021-09-10

    Abstract: 本发明涉及一种混流式水轮机变速运行的转速及流量寻优方法和系统,属于水轮机参数寻优处理领域,首先对现有的混流式水轮机模型综合特性曲线进行切线绘制处理,得到多个切点;对多个切点与混流式水轮机模型综合特性曲线中的最优工况点进行连线,并确定混流式水轮机变速运行的最优路径;在混流式水轮机模型综合特性曲线上,确定最优路径和各等导叶开度线的交点处的单位流量和单位转速;最后根据单位转速和单位流量,分别计算混流式水轮机在任一水头和导叶开度组合下的最佳转速和最佳流量。该方法可以利用现有的基础资料计算出混流式水轮机任一水头和导叶开度组合下的最佳转速和最佳流量,可有效提高混流式水轮机的整体水力效率。

    一种基于流固界面一致条件的浸入边界流场计算方法

    公开(公告)号:CN103970989B

    公开(公告)日:2017-08-25

    申请号:CN201410148564.X

    申请日:2014-04-15

    Inventor: 王文全 闫妍

    Abstract: 本发明涉及一种基于流固界面一致条件的浸入边界流场计算方法,属于计算流体力学及其流固耦合模拟技术领域。本发明包括步骤:A、调用网格划分模块,采用两套网格:流场区域,固体边界区域;B、调用流场计算模块,求得流场区域的预测值;C、调用固体边界力密度计算模块,获取作用在固体边界上的作用力密度;D、调用流场速度校正模块,获得流场区域的校正值,并更新流场速度;E、调用结果输出模块,将作用在固体边界上的力以及流场信息输出到文件,供后台读取显示;F、判断是否结束计算。本发明避免使用动网格技术,大量节省计算资源;克服传统浸入边界法近壁区速度求解时复杂的插值运算,不易计算固体边界作用力密度的缺点。

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