摘要：针对排涝泵站在实际运行时运行方案难选择的问题,根据某泵站的设计要求,在高精度水力机械试验台上,分别用控制变量的方法进行了泵装置的变角和变速性能实验。试验结果显示:变角性能曲线呈近似平移变化,高效区范围宽;变速调节在一定调节范围内符合变速相似原理。通过对实验结果的分析,总结了变角和变速调节在此泵装置下各自的优缺点,拟合出变速条件下最高效率点流量与转速的关系。结合变角调节和变速调节各自的特点,大型泵站可以采用变角调节与变速调节相结合的方式,使得泵站尽可能在高效区运行,节约成本的同时,能够保证泵站的安全稳定运行。

摘要：基于差压测流原理设计出一种新型导叶式多点绕流流量计，并作为水泵的前置导叶安装于水泵进水流道出口位置．为验证流量计的可行性和稳定性，制作了新型流量计样机．结合扬州大学高精度水力机械试验台某泵站泵装置模型试验，进行了15种工况下的流量性能测试，流量覆盖范围为640～1340m3·h-1通过对流量计测量流量与实际流量的对比分析，证明该流量计原理科学，结构简单，安装方便，操作便利．

摘要：由于外部运行条件频繁变化,混流泵常于非设计工况运行,导致其运行效率偏低。针对混流泵开展多工况优化以扩大其高效区范围具有重要意义。采用环量法,以轮毂及轮缘处流线方向环量的偏导数(载荷)、叶轮出口处翼展方向环量控制参数以及叶片尾缘倾角为设计参数,以设计点扬程为约束条件,以0.8、1.2倍设计点处效率为优化目标,结合实验设计、近似模型和优化算法对一导叶式混流泵叶轮进行变环量优化与分析。研究结果表明:变环量设计在混流泵叶轮的多工况优化中是有效的;轮毂处流线方向前加载,轮缘处流线方向后加载,叶轮出口处环量从轮毂到轮缘递增分布均有利于混流泵性能的提升;优化后混流泵模型在0.8、1.0、1.2倍设计流量处泵段效率分别为81.11%、88.38%和80.56%,在设计流量处扬程为12.33 m,相比于原始模型,效率分别提升0.63、3.18、6.72个百分点,而扬程变化小于2%。因此,所提出的基于变环量设计的混流泵叶轮多工况优化方法是有效的,可以为同类型叶轮机械的设计优化提供参考。

摘要：针对额定风速以下直驱式永磁同步风力发电系统的最大功率跟踪控制方法,提出一种改进扰动观测器控制DOBC策略。该方法针对风力发电系统负载的实时转矩和速度估计误差引起的扰动,设计了一种基于速度估计的负载转矩扰动观测器LDOB,并将其应用于阵风、渐变风、随机风3种风速系统的扰动观测器的控制,用于实现对系统转矩的估计补偿,以提高负载转矩突变情况下扰动观测器观测精度。最后基于Matlab-Simulink对所设计的复合控制器进行了仿真分析,结果验证了所设计的复合控制器的有效性。

摘要：基于RNG k-ε紊流模型和雷诺时均N-S方程,运用商用CFD软件对双向竖井贯流泵装置进行了三维流动数值仿真计算。对流道内的水力损失分析借鉴了微元法分析原理,通过对比分析分段水力损失可知:竖井作为进水流道时,其尾部汇合处水力损失较大,直管式出水流道在靠近导叶出口端水力损失较大,竖井作为出水流道在分叉处水力损失较大。通过调整竖井及直管式流道型线,有效减小水力损失,泵装置外特性有了较好的提升,最终完成水力性能优化设计。最终优化后的双向竖井贯流泵装置在叶片安放角为0°时数值计算结果正向运行效率最高达72.0%,反向为57.9%;模型试验结果正向运行效率最高达70.4%,反向为56.2%。

摘要：在长江中下游稻麦轮作区,水稻秋收期阴雨连绵现象时有发生,收割机械因农田土壤过湿而无法及时下田收割。如果建设暗管排水系统,则可及时降低地下水埋深,保证机械收割的顺利进行。该文以江苏省扬州市江都区昭关灌区为例,以地下水埋深降至60~80 cm作为适于一般机械收割的田间排水要求,运用田间水文模型-DRAINMOD模拟了满足1~5 d机械下田条件的暗管排水布局,并分析了相应的田间水文效应以及模型主要输入参数的敏感性。根据研究区1954-2016年逐日气象数据(包含降雨、气温、湿度、风速和日照时数等)的模拟结果显示:考虑大型机械收割要求(地下水埋深大于80 cm),当暗管埋深为90~150 cm时,满足98%、95%和90%保证率的最大暗管间距分别为7.42~18.74 m、13.01~26.20 m和15.27~28.72 m;满足小型机械收割要求(地下水埋深大于60 cm)的暗管布置间距则可更大,满足98%、95%和90%保证率的最大暗管间距分别为10.36~19.59 m、18.17~30.90 m和22.88~33.02 m。多年平均机械收割天数对侧向饱和导水率、不透水层深度、土壤蒸发蒸腾量、潜水上升通量和土壤可排空体积5类参数最为敏感。研究成果可为类似水稻种植区基于机械收割要求的农田暗管排水系统设计提供理论依据。

摘要：为进一步提升混流泵优化效果,并探究几何参数和载荷参数与导叶式混流泵能量特性间的响应关系,该研究结合正交试验与数值模拟,对比转速为511的导叶式混流泵叶轮开展参数优化研究。在试验验证数值模拟准确性的基础上,采用反问题设计方法,以0.85Qdes和1.15Qdes(Qdes为设计流量)处泵段水力效率为优化目标,以1.0Qdes处泵段扬程为约束条件,耦合轴面投影几何参数与流线方向载荷参数进行混流泵参数设计。研究结果表明:几何参数Lh和LS(前缘与轮毂及轮缘交点的X轴坐标)与载荷参数Kh、LEs、NCs和Ks(轮毂处中间直线斜率、轮缘处前缘载荷、轮缘处第一加载点横坐标和轮缘处中间直线段斜率)均对混流泵能量特性具有较大影响,在优化设计中均应被重点考虑;与原始模型相比,优化模型在叶轮出口附近具有更加合理的流场分布,可有效减少叶轮下游部件水力损失,其在0.85Qdes和1.15Qdes处的泵段效率分别提升了0.90和2.25个百分点。研究方法可为涡轮机械的参数化优化节约计算资源、最大化优化效果提供参考。

摘要：在单相PWM整流器系统中,直流侧存在2次谐波不可避免,通常需要在直流侧并联容值较大的电解电容。为了实现整流器直流母线电压的稳定,同时降低网侧电流畸变,分析并比较了两种谐波补偿的拓扑,设计了一种基于反步法控制策略,对电流、电压子系统模型设计非线性控制器,分别判断子函数导数的负定,以此来实现系统的稳定和动态响应特性,最后利用PSIM仿真软件和实验样机上进行实验验证,实验结果证明该电路是正确可行的,可减小滤波电容的容值,提高功率密度。

摘要：针对直驱式永磁同步风力发电系统存在的非线性、不确定性、强干扰的的问题,提出一种基于滑模自适应控制算法的最大功率点跟踪策略。为了实时估计发电机电动势以及系统转速和转矩,文中结合滑模控制和自适应控制算法,分别设计了滑模控制器和自适应观测器,并研究了渐变风、阵风、随机风3种风速下的滑模自适应控制器的控制性能。最后基于Matlab-Simulink进行了仿真验证,结果能实现对发电机转子角位置的准确估算,以及系统转速和转矩实时估计。

摘要：沿江泵站承担了灌溉、排涝、水环境治理等双向引排水任务,受长江潮位影响,双向水泵装置经常运行至零扬程附近,实际流量超过设计值30%以上,流道水力损失增大,流态紊乱,易引起水力振动,影响机组运行安全。采用CFD技术对沿江某低扬程双向流道泵装置进行水流流动及压力脉动特性研究,并结合模型试验进行验证。研究表明:超低扬程工况下,泵装置进出水流道盲端存在较大回流,出水流道内回流强度较大,导致水力损失增加;进水流道内测点主频为6倍转频,次主频为1/8倍转频;出水流道内测点主频无明显规律,但幅值相近,低频脉动占主导地位。研究成果可为沿江泵站超低扬程工况下水泵装置水力振动研究提供参考。