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大型泵站快速闸门断流过程理论研究

农业机械学报 2005年第4期36卷 56-59页

作者：陆伟刚郭兴明周秀彩严登丰扬州大学水利科学与工程学院上海市应用数学和力学研究所

从机组停泵动态过渡过程着手,结合闸门自身运动特点,从理论上分析快速闸门的下落速度、闭门时间和闭门撞击力,建立快速闸门下落运动的数学模型,提出计算方法,并结合工程实际进行理论分析验算,对比现场实测结果,两者较为接近。快速闸门... 详细信息

从机组停泵动态过渡过程着手,结合闸门自身运动特点,从理论上分析快速闸门的下落速度、闭门时间和闭门撞击力,建立快速闸门下落运动的数学模型,提出计算方法,并结合工程实际进行理论分析验算,对比现场实测结果,两者较为接近。快速闸门断流过程理论研究,对大型泵站的设计。

关键词：快速闸门理论研究大型泵站断流过渡过程运动特点下落速度数学模型计算方法工程实际实测结果参考价值撞击力

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快速闸门断流的轴流泵起动过程三维数值模拟

南水北调与水利科技 2017年第1期15卷 167-172页

作者：刘跃飞周大庆郑源张海胜徐建叶河海大学水利水电学院南京210098 河海大学能源与电气学院南京211100 盐城市通榆河枢纽工程管理处江苏盐城224511

针对轴流泵机组起动过程的研究是泵站安全稳定运行研究的重要环节。为了准确捕捉轴流泵机组在起动过渡过程中的动态特性,建立轴流泵机组的全流道三维模型,采用三维CFD计算软件Fluent,利用基于有限体积法的动网格技术,配合VOF多相流模型... 详细信息

针对轴流泵机组起动过程的研究是泵站安全稳定运行研究的重要环节。为了准确捕捉轴流泵机组在起动过渡过程中的动态特性,建立轴流泵机组的全流道三维模型,采用三维CFD计算软件Fluent,利用基于有限体积法的动网格技术,配合VOF多相流模型对快速闸门断流的轴流泵机组起动过程进行了三维瞬态数值模拟,获得了轴流泵机组起动过渡过程中的流态变化及外特性参数的变化规律。闸门开启时间为60s时,机组起动扬程在12s时达到最大值2.76m,为运行扬程的1.28倍。减小快速闸门开启时间能够降低机组最大起动扬程,但同时会加剧回流及闸门处的水流撞击。计算结果表明:动网格技术结合VOF多相流模型可以较好的应用于快速闸门断流的轴流泵机组起动过渡过程数值模拟中,其结果可为泵站水力设计及轴流泵机组的过渡过程研究提供参考。

关键词：起动过程轴流泵机组快速闸门动网格 VOF模型

快速闸门卷扬启闭机智能集控系统的设计与研究

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快速闸门卷扬启闭机智能集控系统的设计与研究

作者：查六一昆明理工大学

学位级别：硕士

闸门作为水电站工程的重要组成部分,实现智能化、自动化、数字化已变得十分紧要。随着科学技术的飞速发展,设计和研制一套高可靠性、强抗干扰性能、高控制精度、使用方便的闸门集控系统十分必要和紧迫。在水电站的多种闸门中,其中以快... 详细信息

闸门作为水电站工程的重要组成部分,实现智能化、自动化、数字化已变得十分紧要。随着科学技术的飞速发展,设计和研制一套高可靠性、强抗干扰性能、高控制精度、使用方便的闸门集控系统十分必要和紧迫。在水电站的多种闸门中,其中以快速门的控制要求最高,它是作为水电站水轮机安全的最后一道防线,其作用最重要。因此设计和研究一套稳定可靠、技术先进的快速闸门控制系统非常重要。本文以水电站的快速闸门作为设计与研究的对象,整个闸门控制系统由两部分组成,分为下位机控制系统和上位机监控系统。下位机控制系统的硬件部分,采用了光电绝对编码器、荷重传感器、功率仪表作为数据采集传感器,以S7-200PLC作为处理器,集测量、显示、控制、远传等功能于一体,并能通过和PLC直接相连的文本显示器来显示实时参数(闸门开度、系统荷载、直接荷载等),同时还能用文本显示器来设置系统参数(如电机额定电流、额定功率等)。下位控制系统的软件部分采用PLC编程软件来编程,实现保护及精确控制。整个下位控制系统通过Modbus通信控制模式,大大简化了系统构成。上位监控系统硬件采用工业计算机,软件采用力控组态软件作为开发工具开发闸门监控软件,上位监控系统和下位控制系统也是采用Modbus通信方式,并利用PLC的另一个编程接口,这样充分地使用PLC的接口功能。上位闸门监控系统能够实时显示闸门开度、系统荷载、直接荷载等重要实时参数;闸门提升动态模拟显示功能;声光报警功能;闸门升、降、停实时上位控制功能;系统参数上位设置功能。同时在上位闸门监控系统中融入了激光测距仪高度校正系统,使系统的闸门开度测量精度达到毫米级。本文所设计的智能集控系统已在云南省芒里电站实际运行使用。经现场调试运行,系统对快速闸门的状态数据采集迅速可靠,控制命令下达1秒内闸门即可靠动作,文本显示器显示的闸门实时高度和用DIMETIX公司DLS-B30型激光测距仪测得的实际闸门提升高度对比的误差在±0.02%之内。另外,由于使用了本控制系统零点、上限位保护和定量升降功能,降低了人工操作的不安全性和不准确性,减轻劳动强度,有比较明显的经济效益。现场运行的结果表明本文所设计和研究的闸门集控系统的硬件方案先进,软件运行可靠,控制功能和保护功能良好,精度高,抗干扰能力较好,达到设计目标。

关键词：卷扬启闭机快速闸门开度系统荷载 PLC Modbus协议智能集控系统

斜坡进水口段平面快速闸门底缘型式的水力试验研究

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水利水电技术 1989年第12期20卷 49-55页

作者：陈怀先胡明河海大学

本文介绍了某在建大型水电站斜坡进水口平面快速闸门18种底缘模型的水力试验研究情况。文中给出并分析了各种底缘型式的底缘压力分布、闸门关闭过程中的压力变化以及上托力系数、临界开度等问题的试验结果;提出将底缘压力从正压变为负... 详细信息

本文介绍了某在建大型水电站斜坡进水口平面快速闸门18种底缘模型的水力试验研究情况。文中给出并分析了各种底缘型式的底缘压力分布、闸门关闭过程中的压力变化以及上托力系数、临界开度等问题的试验结果;提出将底缘压力从正压变为负压所对应的闸门开度定义为零压力开度的概念。试验结果表明:在斜坡管道上布置的快速闸门,其底缘压力分布、上托力系数、临界开度和零压力开度等受水流重力的影响较大。

关键词：快速闸门水力试验进水口水电站

快速闸门断流立式轴流泵站停机过渡过程数值模拟

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快速闸门断流立式轴流泵站停机过渡过程数值模拟

作者：宋静河海大学

学位级别：硕士

泵站是水利工程的重要组成部分,在排涝、灌溉、调水以及城市供水、工业用水、航运、发电等许多方面发挥了极为重要的作用,有力地提高了各地防御自然灾害的能力,促进了国民经济的发展,并为国民经济的可持续发展提供了强有力的支撑。到目... 详细信息

泵站是水利工程的重要组成部分,在排涝、灌溉、调水以及城市供水、工业用水、航运、发电等许多方面发挥了极为重要的作用,有力地提高了各地防御自然灾害的能力,促进了国民经济的发展,并为国民经济的可持续发展提供了强有力的支撑。到目前为止,全国已建各类固定泵站约50万座,其中大型泵站工程300余座。随着国民经济的发展,根据规划还要兴建更多大型泵站工程,包括举世瞩目的南水北调泵站工程在内。停泵过渡过程的研究是大型立式轴流(混流)泵、泵装置、泵站重要研究内容之一,但其研究成果却很少,不适应实际工程中要求,因此有必要对停泵过渡过程加以研究。作为泵站截流闭锁装置,快速闸门已成为大型泵站截流闭锁装置的主要型式之一。泵站快速闸门的“快速”主要是停机时要求及时截断水流,可靠地保护主机泵。因此,快速闸门能否安全、快速地下落,对于保护主机泵是至关重要的,另外,快速闸门检修方便,水力损失小,可节省工程投资,是一种较为理想的断流闭锁装置。本文根据快速闸门的实际运用情况,同时结合了高精度南水北调工程水泵模型同台测试试验台上开展的模型泵全特性试验,试验主要包括水泵工况、水泵制动工况和水轮机工况,以一个转轮为对象,做3至5个叶片安放角度的全特性试验。用数值模拟常用的SUTER曲线表达,建立数据库,利用刚性水锤理论,对事故停泵时泵处的边界条件方程进行改进,并结合泵装置水力特性,得出大型低扬程泵站停泵过渡过程简易计算方法的数学模型,针对具体数学模型编制程序,计算快速闸门的闭门总历时。

关键词：泵站快速闸门数值模拟数学模型

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排水泵站快速闸门与压缩空气的联合运用

中国机械工程 2003年第12期14卷 1021-1024页

作者：李江云马彦斌林思达王乐勤武汉大学土木建筑学院武汉市430072 武汉大学动力及机械工程学院浙江大学化工机械研究所

针对排水泵站快速闸门在实际运用中出现的问题,提出减小门体下落阻力和闸门止水问题的改造方案,采用压缩空气技术配合快速闸门启闭的新方法,使带虹吸式出水流道的排水泵站在防洪排涝期间出现超驼峰水位时能够完成机组启动、事故停机,以... 详细信息

针对排水泵站快速闸门在实际运用中出现的问题,提出减小门体下落阻力和闸门止水问题的改造方案,采用压缩空气技术配合快速闸门启闭的新方法,使带虹吸式出水流道的排水泵站在防洪排涝期间出现超驼峰水位时能够完成机组启动、事故停机,以及防止江水倒灌等技术任务。

关键词：排水泵站轴流泵快速闸门超驼峰水位

水电站调压井快速闸门稳定性及安全防范措施研究

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水力发电 2016年第2期42卷 70-74,122页

作者：赵建平张维杰严根华胡去劣南京水利科学研究院江苏南京210029 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210029

水电站长管道引水发电系统调压室快速闸门是确保机组出现甩负荷等故障时快速断流的重要设备,确保其安全运行具有举足轻重的作用和地位。研究了调压井阻抗孔体型尺寸布置和快速闸门稳定性之间的相互关系,揭示了调压井阻抗孔体型布置对快... 详细信息

水电站长管道引水发电系统调压室快速闸门是确保机组出现甩负荷等故障时快速断流的重要设备,确保其安全运行具有举足轻重的作用和地位。研究了调压井阻抗孔体型尺寸布置和快速闸门稳定性之间的相互关系,揭示了调压井阻抗孔体型布置对快速闸门安全稳定的主要影响因素及其变化规律,指出了快速闸门动力失稳的原因,提出了确保快速闸门动力稳定的控制方法和安全保障措施。

关键词：调压井阻抗孔快速闸门流激振动水电站