云南省自然科学基金(2008GA027)
- 作品数：17 被引量：94H指数：7
- 相关作者：张立翔姚激王文全黄剑峰郭涛更多>>
- 相关机构：昆明理工大学阿伯丁大学广东水电二局股份有限公司更多>>
- 发文基金：云南省自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理交通运输工程农业科学理学更多>>
- 基于三结点单元的主轴横向自振特性分析被引量：1
- 2014年
- 为计算水轮发电机组轴系的横向自振特性,提出了一种三结点弹性轴段单元。将主轴系统离散为刚性圆盘和三结点弹性轴段单元,推导了刚性圆盘单元和弹性轴段单元的运动方程,得出了三结点弹性轴段单元的插值函数、移动惯性矩阵、转动惯性矩阵、回转矩阵和刚度矩阵。研制了基于Matlab的有限元计算程序,并用数值算例验证了程序的正确性。最后计算了某水轮发电机组主轴系统考虑陀螺效应时的涡动频率、临界转速和相应的振型。研究表明,三结点弹性轴段单元的计算结果比二结点单元更接近理论解。
- 白冰张立翔
- 关键词：水轮发电机组轴系振型
- 电机实用参数描述的发电机哈密顿模型被引量：4
- 2009年
- 为便于研究水轮发电机内部关联的动力学机理,通过定义一组广义速度,将电机基本参数描述的发电机哈密顿模型转化为电机实用参数描述的哈密顿模型。导出结构矩阵、阻尼矩阵、输入矩阵的具体表达式,并对模型的验证问题进行分析说明。对哈密顿标准形式中阻尼矩阵的限制进行推广,结合发电机哈密顿模型分析了这种推广的合理性。分析结果表明:所导出模型的能量流与实际系统是一致的,阻尼矩阵关联因子所反映的发电机阻尼特性与其它方法获得的研究结论是一致的。
- 曾云张立翔于凤荣钱晶
- 关键词：水轮发电机阻尼特性
- 充水保压蜗壳外围混凝土结构有限元分析被引量：2
- 2010年
- 针对蜗壳结构安全是确保大型水电机组稳定运行的关键,通过简化算法对糯扎渡大型水电站蜗壳结构进行了三维有限元分析。计算结果表明,蜗壳结构各截面最大拉应力值出现于蜗壳顶部混凝土处,钢蜗壳选用充水保压浇筑外围混凝土的埋置方式合理、有效可行,可为蜗壳结构设计与施工提供参考。
- 张彬洪王文全郭涛闫妍
- 关键词：蜗壳结构结构有限元分析结构设计与施工大型水电站钢蜗壳
- 混流式水轮机三维非定常流分离涡模型的精细模拟被引量：21
- 2011年
- 数值模拟已成为当前研究混流式水轮机内部流场及其复杂流动机制的重要工具。基于不可压缩流体瞬态N-S方程对混流式水轮机内部三维非定常流进行精细模拟分析,以标准k-ε模型对水轮机进行全流道定常计算的结果作为初始流场,应用较新的分离涡模型(detached eddy simulation,DES)和滑移网格技术进行了水轮机动静干扰的非定常湍流数值模拟,得到了偏工况下活动导叶出口及转轮叶道内涡量场及速度场分布特性。模拟了大尺度涡旋结构的卷起、发展等瞬态演化过程,结果表明DES方法可以更加全面真实地模拟水轮机内部的流动情况,捕捉到水力机械中复杂流道内的三维动态涡结构。该研究对于探讨影响水力发电机组出力摆动的水轮机涡激振动的内在机制、确保机组的安全稳定运行具有一定的参考意义。
- 黄剑峰张立翔王文全姚激
- 关键词：混流式水轮机计算流体动力学数值模拟
- 水力发电机组转子质量偏心的数值校正被引量：1
- 2012年
- 水力机械旋转部件质量偏心引起机组异常振动,工程上一般采用动平衡配重的方法解决质量偏心问题。在考虑支撑效应、陀螺效应和轴承油膜动力作用的基础上,采用有限元建模和数值模拟,分析部件在质量微小偏心作用下的动力学特征,将传统处理工艺与数值方法相结合,提出了解决大型转子制造质量偏心的数值校正方法,即微孔调平法。该方法通过精细数值模拟跟踪轴系的摆度和振动的变化,确定附加配重的大小和最佳位置,并在配重对称位置区域在不影响结构工作和电磁效应的前提下采用微孔工艺减重,消除转子质量偏心。工程实践表明,该方法能很好地解决大型转子制造产生的质量偏心问题,在制造过程中可完全消除制造质量偏心引起的异常振动。
- 郭涛张立翔姚激
- 关键词：转子数值模拟偏心振动
- 大型水电站蜗壳保压值的优化分析被引量：5
- 2011年
- 蜗壳结构是电站厂房的核心结构物,因此选择合理的保压值是确保大型水电站机组安全稳定运行的关键问题之一.针对云南某在建水电站充水保压蜗壳的不同保压值,对保压蜗壳结构进行了应力状态和变形情况分析.结果表明:保压值越大对蜗壳外围混凝土的受力越有利,但保压值过高,导致蜗壳与混凝土之间的脱离间隙过大,在运行时蜗壳和混凝土两者联合承载的效率太低,不仅混凝土的承载作用没有得到良好发挥,而且结构整体刚度降低,易产生共振,对机组稳定性不利.通过比较,该机组设计保压值偏高,选取1.6MPa保压值时,混凝土的应力较合理,结构也能满足刚度要求.
- 郭涛张立翔姚激
- 关键词：蜗壳
- 导轴承刚度对水轮机轴系自振特性的影响被引量：10
- 2013年
- 为研究水轮发电机组轴系横向自振特性,采用有限元方法对轴系进行离散,利用能量法获得运动方程,根据简化的实际机组轴系参数,采用Matlab软件计算机组轴系各阶的固有频率、主振型以及临界转速,分析导轴承刚度系数的变化对机组轴系临界转速和主振型的影响.计算结果表明:当仅改变其中1个导轴承刚度时,上导轴承对机组临界转速几乎没有影响,下导和水导轴承对临界转速的影响较大.当导轴承刚度达到一定值时,临界转速不再随其增大而增大,出现"饱和"现象;而同时增加3个导轴承的刚度,机组轴系的临界转速有较大的增大.上导轴承的改变对前三阶振型几乎没有影响,下导和水导轴承的改变会导致某一阶的振型与原振型相反.工程中估算机组临界转速时需充分考虑导轴承刚度对机组的影响.
- 白冰张立翔赵磊
- 关键词：水轮发电机组轴系自振特性临界转速振型
- 修正互联结构的水力机组哈密顿控制策略被引量：3
- 2009年
- 采用哈密顿互联结构修正的控制设计简化方法,避开了求取修正能量函数的困难.以非线性水轮发电机组哈密顿模型为基础,为了从内部互联结构上增加调速器和机组功角的联系,在结构矩阵中增加导叶开度和功角的关联因子.采用哈密顿互联结构修正的简化设计方法,设计了励磁和调速的双输入控制规律镇定系统.仿真表明,这一方法能有效改善机组在弱阻尼下调节的稳定性.
- 曾云王煜钱晶
- 关键词：水轮发电机组
- 基于GMRES算法的弹性结构强耦合小变形流激振动分析
- 2010年
- 使用混合广义变分原理,将基于Lagrange表述的小位移变形结构振动问题与基于Euler描述的不可压缩粘性流动问题,统一在功率平衡的框架下建立流固系统的耦合控制方程.用有限元格式做空间离散后,再用广义梯形法将有限元控制方程转化为增量型的线性方程组,该方程组的系数矩阵具有非对称性,其中元素含对流效应和时间因子.将GMRES算法与振动分析的Newmark法和流动分析的Hughes预测多修正法结合,发展成一种基于GMRES-Hughes-Newmark的稳定算法,用于计算具有复杂几何边界的强耦合流激振动问题.以混流式水轮机叶道为数值算例的计算表明,模拟结果与试验实测结果吻合较好.
- 张立翔郭亚昆张洪明
- 关键词：流激振动流固耦合广义变分原理GMRES
- 水轮机流道压力脉动诱发厂房振动分析被引量：13
- 2011年
- 水轮机压力脉动是引起厂房内源振动的主要诱因,如何在振动系统中合理、准确地施加水力荷载的振源特性,是目前机组振动分析的主要难点。文中将压力脉动假定为简谐荷载,通过跟踪楼板的振动变化和共振校核确定机组的振源特性,采用有限元法精细模拟了水轮机流道压力脉动诱发的厂房振动问题,并结合电站特点提出振动控制标准的建议值,由此对振动进行评价和分析。该方法用于糯扎渡电站压力脉动诱发厂房振动的预测分析,得到该机组振动为压力脉动引起的中频振动的结论。发电机层、母线层楼板振动响应最大,特别是中高频压力脉动易与其发生共振,应引起重视的。可为设计和运行控制提供参考,同时也为水电站厂房内源振动分析提供借鉴。
- 郭涛张立翔姚激
- 关键词：地下厂房振动压力脉动
