摘要：研究具有共用管段水力系统的耦合问题,提出水力耦合分解成多个仅依赖于各自管段流量的单变量函数的解耦方法,以解决水力耦合带来的复杂性和困难。将传递函数描述的弹性水击水力动态转化为相对值形式的微分方程模型,与主接力器运动方程构成水轮机的微分方程模型。解耦后的其他管段的耦合作用以附加输入扰动的形式出现在水轮机模型中,实现输入的解耦,可有效简化控制器的设计。仿真表明,所提出的解耦方法是有效的。

摘要：为了将水轮机及水力系统纳入广义哈密顿框架下研究其运行控制的动力学机制,对非线性水轮机的哈密顿建模问题进行了研究.将增量形式的传递函数所描述的弹性水击水力动态,改写为相对值形式的一阶微分方程组,并与导叶开度微分方程一起构成扩展的水轮机仿射非线性系统.构造水轮机的哈密顿函数,应用哈密顿正交分解实现方法将其转化为哈密顿系统形式,进而通过结构矩阵分解和反馈耗散设计转化为耗散哈密顿模型.对所建立的水轮机哈密顿中耗散结构的变化、反馈等价以及能量流等问题进行了分析,所获得的哈密顿系统的广义能量流的物理概念与实际系统是一致的.结合实例的仿真表明,所选择的哈密顿函数包含了水轮机暂态中能量变化的主要信息,是合适的.

摘要：为探索混流式水轮机活动导叶调节时,叶后非均匀流场的分布特性,应用非定常不可压缩流体N-S控制方程和基于亚格子湍动能的大涡模拟湍流模型,数值模拟某试验模型水轮机在进口速度攻角连续改变时活动导叶动态绕流特性。计算结果表明,随着进口速度攻角的逐渐增加,导叶诱发的涡结构强度逐渐增加,同时导叶尾迹区内各流向断面压力、速度以及涡量分布的不均匀度指标也逐渐增加。计算成果对优化水轮机设计具有重要的参考价值。