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周大庆
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- 所属机构:河海大学
- 所在地区:江苏省 南京市
- 研究方向:水利工程
- 发文基金:国家自然科学基金
相关作者
- 郑源

- 作品数:904被引量:2,717H指数:22
- 供职机构:河海大学
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- 作品数:87被引量:143H指数:8
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- 研究主题:水轮机 数值模拟 转轮室 蜗壳 水头损失
- 屈波

- 作品数:95被引量:262H指数:8
- 供职机构:河海大学
- 研究主题:冷却塔 超低比转速 贯流式水轮机 双级 数值模拟
- 吴玉林

- 作品数:328被引量:1,837H指数:26
- 供职机构:清华大学
- 研究主题:数值模拟 水轮机 混流式水轮机 水力机械 压力脉动
- 张蓝国

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- 混流式水轮机飞逸暂态过程的三维非定常湍流计算Ⅰ被引量:12
- 2008年
- 根据加速旋转相对坐标系中雷诺平均的连续性方程和Navier-stokes方程,以及转动系统的动量矩方程,推导了水轮机转轮区域的流动控制方程。在此基础上,对基于HL220进行改型的混流式水轮机进行飞逸暂态过程的三维非定常湍流数值模拟,在最优开度工况下采用RNGk-ε湍流模型对方程组进行了封闭,得到了暂态过程中水轮机体积流量、转轮水力矩、转轮角速度、及水轮机效率随时间的变化曲线。为了更加全面地分析水轮机内部的流动情况,采用RNGk-ε湍流模型进行9种开度工况下的飞逸暂态过程数值模拟,得到各开度下的飞逸过程曲线、水轮机内部流动的变化情况,以及飞逸流量及飞逸转速,并和试验结果进行了比较。结果显示两者吻合良好,表明通过计算可以较为准确地预测出水轮机飞逸过程中各参数随时间的变化情况。
- 李金伟刘树红周大庆吴玉林
- 关键词:水力机械非定常数值模拟混流式水轮机
- 轴流泵叶片安放角增大过渡过程特性被引量:3
- 2020年
- 建立配置虹吸式出水流道的立式轴流泵几何模型,提出轴流泵在运行中调节叶片安放角过程的三维非定常数值模拟方法,采用动网格及网格重构技术实现叶片自转与其随叶轮公转的复合运动。选定3种调节规律进行数值模拟,获得相关工作参数变化规律和内部流场变化情况。结果表明:采用3种不同时间增大叶片安放角2°,机组流量增加4.4%~4.9%,叶轮水力矩增加5.1%~5.9%,叶轮进出口平面的测点静压波动范围较大;在叶片安放角增大的过程中,叶轮区域流态恶化、有涡核分布,叶片吸力面出现分布不均匀的低压区域;调节时间为1s时,叶轮进出口平面测点静压及叶轮水力矩的波动范围要大于其他两种规律,叶轮区域的涡核分布也要多于其他两种规律,故在较短时间增大叶片安放角会增加叶轮区域的不稳定性。
- 苏文博刘卫东周大庆姜胜文陈会向
- 关键词:轴流泵三维数值模拟动网格
- 抽水蓄能电站甩负荷过渡过程下活动导叶水力特性数值模拟研究
- 2018年
- 为探究抽水蓄能机组在甩负荷工况下的活动导叶水力特性,对包含全过流系统的抽蓄电站稳定发电工况及甩负荷过渡过程进行了数值模拟,并对活动导叶的水力特性进行了分析研究,获得了机组在甩负荷过程中的导叶水力矩和内流特性,发现相对于机组的稳定发电工况,导叶的水力矩在甩负荷过程中存在较大的波动,当机组转速接近飞逸转速时,水力矩出现瞬时最大值,通过对比可以发现,导叶3水力矩监测相对其它导叶最大瞬时数值较大,约为80 kN?m,其余导叶瞬时水力矩最大值均在70 kN?m左右,转轮内部的涡核旋转失速和叶片出水边出现的脱流现象是造成这种力矩波动的主要原因。
- 李铁成常玉红郑凯乔木鲍峰周大庆邵煜刘德有曹云周领
- 关键词:抽水蓄能机组导叶甩负荷水力特性
- 虹吸式出水流道轴流泵装置全流道空化特性被引量:10
- 2017年
- 为研究含虹吸式出水流道轴流泵装置的空化特性,基于ANSYS 16.0软件平台,对装置模型进行结构化网格划分,通过采用SSTk-ω湍流模型和Zwart空化模型封闭多相流控制方程,对含虹吸式出水流道的轴流泵装置进行全流道空化特性数值模拟,并将预测结果与试验进行对比.结果表明:在设计流量工况下,结构化网格的划分方案能够较好地满足湍流模型的网格要求;随着有效汽蚀余量的减小,数值计算与试验所得装置扬程曲线均呈先上升后下降的变化趋势,误差介于1.93%~2.91%之间;全流道空化特性中扬程上升现象与只有泵段空化时的扬程上升现象机理不同.
- 周大庆刘敏陈会向
- 关键词:虹吸式出水流道空化特性
- 抽水蓄能电站泵工况断电过渡过程数值试验被引量:16
- 2014年
- 建立包括引水系统、调压井、水泵水轮机组与尾水系统等部件的抽水蓄能电站几何模型,采用基于VOF两相流模型的三维湍流计算方法对其泵工况断电过渡过程进行了数值试验研究,获得并分析了若干参数随时间的变化规律和不同时刻流场的演变过程,与电站原型试验资料进行了对比.结果表明:机组转速、蜗壳和尾水管进口静压极值与试验结果基本一致,三维湍流过渡过程研究方法具有较高精度.电站外特性变化剧烈,依次经历水泵、制动和水轮机瞬态工况.各部件流场的演变与外特性的变化密切相关,相互影响.制动工况流量变化存在'拐点',相应时刻反向流量最大,叶片压力不均匀,尾水管流态较差,有明显的水击现象.
- 周大庆张蓝国
- 关键词:抽水蓄能电站断电
- 一种水动冷却塔直驱径流式水轮机
- 一种水动冷却塔直驱径流式水轮机,涉及水轮机的技术领域,具体地说涉及一种水动冷却塔直驱径流式水轮机。本发明包括蜗壳、安装在蜗壳上内部布置有导叶的座环、转轮以及直锥形尾水管,蜗壳出水口和导叶进水口、导叶出水口和转轮进水口、转...
- 周大庆郑源张晓石屈波张在滨柳冲丁惠华陈洋
- 文献传递
- 水泵水轮机低水头起动过程水力特性分析被引量:2
- 2023年
- 抽水蓄能机组在低水头并网发电过程中常会由于水力不稳定性和其自身的反“S”特性导致并网失败,严重影响电力系统的调节品质。为探究水泵水轮机低水头起动过程的水力特性,基于力矩平衡方程控制转轮实时转速,采用增量式比例–积分–微分(proportion integration differentiation,PID)算法对活动导叶开度进行实时控制,借助动网格技术和计算流体动力学方法开展考虑PID控制的水泵水轮机低水头起动过程数值模拟,建立水泵水轮机内部流动演变与外特性变化的关联机制。研究表明:转轮所受压力在起动过程初始阶段最高,叶片表面压力系数为1.22,经过PID调节后减小至1.08。起动过程中转轮力矩的变化主要受叶道涡及驻点位置改变的影响,驻点在叶道内沿逆时针方向移动。水头的变化与转速和回流形态的演变密切相关,表现为转速主导影响了水头的变化频率,而回流的具体形态则影响了压力场的分布,进而决定了机组段水头的数值大小。研究成果可为提高水泵水轮机在低水头起动并网成功率提供参考。
- 王胤淞周大庆陈会向阚阚郭俊勋
- 关键词:水泵水轮机PID调节水力特性
- 水轮机组水力振动和稳定性研究
- 吴玉林刘树红张伟张乐福陶星明陈铁军张粱吴墒锋周大庆吴晓晶李金伟徐宇唐宏芬张丽霞
- 该项目为国家自然科学基金重点项目(编号:90410019)清华大学子课题研究成果。该项研究课题系统开展了水轮机内部流动的基础理论、数值模拟及实验测试研究,发展了适合于水力机械中非定常流动模型和计算方法。这些研究包括:水轮...
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- 关键词:水轮机组水力振动计算方法
- 一种用于微水头电站的灯泡贯流式水轮机
- 本实用新型涉及一种用于微水头电站的灯泡贯流式水轮机,它包括进水管、灯泡段、转轮室和尾水管,其中,灯泡段中设有灯泡体,灯泡体由固定支撑撑起,灯泡体连接转轮室中水轮机的主轴,主轴连接转轮,转轮由轮毂、泄水锥及轮毂上沿圆周方向...
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- 长短叶片混流式水轮机水力性能预测精度验证及改进被引量:1
- 2016年
- 针对长短叶片混流式水轮机选择不同湍流模型、各部件网格划分方案对流量、转矩、效率预测相对偏差值较大、预测精度较低问题,利用ICEM CFD划分软件对各工况(小流量、设计流量、大流量)下的水轮机全流道及其过流部件(蜗壳及导叶、转轮、尾水管)各划分出4种网格分配方案,采用收敛较快的S-A模型初步预测了水轮机的水力效率与所划分的网格规模无关,进而选择方案3分析水轮机的水力性能;选取S-A模型、标准κ-ε模型、RNGκ-ε模型、标准κ-ω模型、SSTκ-ω模型5种湍流模型计算了流量、转矩、水力效率的预测值,发现各模型预测的水力效率预测精度较高,但流量及转矩的预测精度偏低。为此,重新划分过流部件网格规模,并再划分出5种网格方案,仍采用S-A湍流模型进行初步分析,发现虽可提高流量及转矩的预测精度,但提升幅度有限;进而采用RNGκ-ε、SSTκ-ω模型、Realizableκ-ε模型、RSM模型预测流量及转矩,可进一步提高流量、转矩的预测精度,但仍低于效率的预测精度。所提出的预测方法可为水力机械设计和性能优化提供重要参考。
- 张杰周大庆陈会向刘敏
- 关键词:CFD数值模拟网格划分湍流模型