摘要：提出了一个基于小生境遗传算法的平面叶栅优化设计方法。该方法利用奇点分布法设计无厚翼型初始骨线,在最大厚度一定的条件下,采用NACA-0012型空气动力翼型的厚度分布规律对已知骨线进行加厚得到翼型,从而得到平面叶栅。然后通过遗传算法使平面叶栅表面边界层中的流动损失最小化,以此搜索最佳的骨线形状。已知叶栅的流场分析由一个基于边界元的程序完成。假定总损失与叶栅表面边界层中的流动损失成正比,该损失可通过积分法计算叶栅边界层得到。将该方法应用于ZZ440叶栅的设计,结果显示是有效和可行的。

摘要：泵作为一种典型的水力机械,在国民经济中扮演着重要的角色,其技术进展一直受到多个行业的关注。在各种应用需求的驱动以及材料、力学、信息和计算机等相关学科的带动下,泵理论和技术研究已取得巨大进展。人们对泵内流机理和运行特性的认识更为深入,数字化设计和信息化运维已得到广泛应用,泵产品已逐步具有生态友好和智能化特征。本文以2000年以来泵领域所取得的进展为重点,围绕旋涡泵、离心泵、混流泵、轴流泵和贯流泵等叶片式泵,从产品应用需求出发,针对泵的水动力学、设计技术、振动噪声、节能与运维技术等四个部分对技术进展进行综述,并对泵的发展趋势进行总结和展望。

摘要：本文介绍了以水轮发电机组振动故障诊断为研究对象,基于神经网络的专家系统的研究与实现。结合盐锅峡水电站5#水轮发电机组的真机试验研究,通过对试验数据的分析和诊断,结果表明用神经网络专家系统进行方法水轮发电机组振动故障诊断是可行和有效的。这里着重介绍试验研究过程,以及如何用本文所设计的软件进行分析和诊断。

摘要：水电机组故障诊断的关键是从状态信号中提取故障特征,因此采用经验模态分解和指标能量相结合的方法,进行水轮机尾水管动态特征信息提取。首先,对信号进行经验模态分解,然后,根据得到的本征模式分量函数计算指标能量,最后,建立基于指标能量的多尺度特征熵,并以此熵值作为故障模式识别的特征向量。以原型水轮机尾水管压力脉动信号为例,进行了应用检验。结果表明,该方法准确性高,并具有良好的水轮机特征向量提取能力,适合分析复杂而特殊的水轮机动态特征信息。

摘要：根据水电站日优化运行模型的特点,提出了一种基于遗传算法求解的新思路。该算法针对传统遗传算法的不足,设计了基于浮点数编码的选择、交叉、变异等遗传操作,并将其应用于水电站日优化运行模型的求解中。该算法实现简单,大大减小了求解问题的规模,有效地处理了模型中的各种约束条件,收敛速度快。仿真计算结果验证了该算法的有效性。

摘要：为改善离心通风机的气动性能,该文以一高比转速离心通风机为研究对象,结合试验和全通道数值模拟研究了锥盘及4种不同弧盘叶轮对离心通风机性能的影响,通过对非定常流场及压力脉动信号的分析得到了前盘型线对高比转速离心通风机性能的影响机理。研究结果表明,随着比转速的增大,叶轮前盘型线对离心通风机效率的影响程度增大,比转速为73和120时,弧盘叶轮较锥盘叶轮效率分别提高5%和14.5%。高比转速离心通风机锥盘叶轮在靠近前盘处的流动分离现象过早,并一直延伸至叶轮出口,在无叶扩压器区域沿轴向出现环流,严重阻碍流体流入蜗壳。将锥盘改为弧盘后,叶片负荷和出口气流角增大,流动分离损失降低,出口压力脉动幅值降低。对前盘弧线进一步优化后,弧盘叶轮边界层损失和压力脉动进一步减小,在设计工况(38 205.63 m^3/h)下效率较原弧盘叶轮提升了1%。该研究成果为高比转速离心通风机叶轮的设计以及内部流动特性的研究提供了参考。

摘要：从信号的特征提取出发,采用经验模态分解和指标能量结合的方法,进行水轮机尾水管动态特征信息提取。首先,对信号进行经验模态分解,然后,根据得到的本征模式分量函数计算指标能量,最后,建立基于指标能量的两个模型参数,并以此参数作为故障模式识别的特征向量。以原型水轮机尾水管压力脉动信号为例,进行了应用检验。结果表明,该方法准确性高,并具有良好的水轮机特征向量提取能力,适合分析复杂而特殊的水轮机动态特征信息。

摘要：基于雷诺时均N-S方程和标准k-ε双方程湍流模型,对混流式水轮机全流道的三维定常湍流的48个工况点进行了计算。捕捉到了水轮机各过流部件内及动静部件间的流动细节和旋涡的结构与演化特征等重要流动信息。在全流道三维定常湍流计算的基础上,建立了基于N-S方程的混流式水轮机性能预估方法。预估的能量性能与试验结果相符。结果表明所提出的混流式水轮机性能预估方法应用于水轮机的水力设计和改造中,可以减少模型试验次数和缩短产品开发周期。而且此种性能预估方法不但可预估水轮机的性能,同时还可获得水轮机各过流部件内的流场信息,能从定量和定性两个方面评价水轮机的性能。

摘要：根据离心泵通道的几何和流场特点,探讨了离心泵叶轮通道结构化多块网格划分中的一些处理方法。同时求解三维时均N-S方程,并采用“冻结转子法”处理叶轮与蜗壳间动静耦合流动的参数传递和相互干扰问题,对某一设计工况下离心泵内的全三维紊流场进行了计算,捕捉到了离心泵叶轮内、叶轮与蜗壳间及蜗壳内的压力分布、速度分布和旋涡的结构与演化特征等重要流动信息。结果表明,该方法能够较为准确地预测出离心泵叶轮与蜗壳间及内部的流动特性,所得结果对进行离心泵的水力设计或改型优化设计等研究具有重要的指导意义。

摘要：水泵水轮机转轮叶片低压边相比其他部位更具有空蚀的危险性。首先基于低比转速混流式转轮设计程序,设计了3种具有不同厚度的叶片,厚度差异主要在叶片低压边位置;然后采用数值模拟方法对3种翼型转轮分别进行了3个不同出力的水轮机工况以及3个不同流量的水泵工况的全流道定常数值计算,对比分析了各计算工况下具有不同叶片低压边厚度的转轮的空化形态及流动特征;最后采用有限元方法对转轮叶片强度进行了校核。研究表明:3种叶片低压边厚度分布规律的转轮均满足强度要求。空化性能方面,水轮机42%出力工况下,翼型2转轮不发生空化;88%出力工况、100%出力工况和水泵大流量工况下,随着叶片低压边的厚度的增大,空化越剧烈;水泵小流量工况与设计工况下,转轮的空化程度并不因低压边厚度的增大而加剧,而是水泵设计工况下,低压边厚度相对最大的翼型3叶片头部绕流平顺,空化性能相对较好,其他2种翼型由于头部出现脱流和漩涡,出现严重空化。