混流式水轮机特性曲线的近似模拟
发布时间：2020-11-19 12:56
水轮机特性曲线在进行水轮机优化设计、经济运行和瞬变过程仿真计算等方面有着重要的作用,为了能够方便地近似模拟混流式水轮机全范围的各种特性曲线,以混流式水轮机的特点和综合特性曲线数据,利用水轮机的基本原理,统计转轮基本参数在综合特性曲线上的变化规律以及几何参数与开度的关系,根据水轮机效率和流量的影响关系和已有的试验结果,构造出水轮机效率和流量的近似数学解析式。由于不同比转速的混流式水轮机其特性差异比较大,需要进行分类研究。本文以高、中、低比转速混流式实际机组为例,分别构造出其效率和流量的近似数学解析式,通过MATLAB编程软件近似模拟水轮机的各种特性曲线,并将模拟出来的运转综合特性曲线与传统方法得到的水轮机运转综合特性曲线进行了比较,验证所构造水轮机特性曲线数学模型的有效性和准确性。利用Python为开发工具编写软件,对模拟的各种特性曲线进行统一的管理。结果显示这种构造数学解析式的方法能近似模拟水轮机部分范围的各种特性曲线,有别于传统方法中繁重的工作量,仅需要水轮机的基本特征参数,利用构造的数学解析式,可简单方便的得到混流式水轮机部分范围的各种特性曲线。
【学位单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TK733.1
【部分图文】：
第三章 水轮机特性图，会出现与等效率曲线相交的许多数据点，读取出这些交11以及 ηM然后作出这些水头下的η = f (P)曲线，如图 3.8(a)所曲线 η = f (P) 上以数个效率为基准沿横坐标方向画出水线相交，读取出这些交点所对应的水头 H、出力 P 值。将各交点到P-H坐标系中并依次连接各点即可得到各个效率的等效)所示。轮机的出力限制线通常是将模型特性曲线中 5%出力限制线的，为了方便快捷的计算出机组的出力限制线，仅仅需要选设计水头 Hr两个水头，然后运算出这两个水头对应的的最大过点(Hmin，Pmin)和点(Hr，Pr)连接直线。
(b) P-H 曲线图 3.8 HL100－LJ－210 等效率线的绘制机运转综合特性曲线数字化便同模拟得到的水轮机运转综合特性曲线进行对比分析，转综合特性曲线实现数字化，因此利用 MATLAB 突出的力，通过数值拟合达到这一目的。数据拟合大部分采取的9-42]、BP 神经网络法[43-45]、基于 B 样条函数的曲面拟合（试验数据，对试验数据范围以外的未知区域预测性较差）体使用线性 1inear 插值、最临近 nearest 插值[49,50]、 三次 cubic 插值等方法。经过多次试验模拟，本文采用 pchip 插 插值[51-53]，部分程序如图 3.9 所示。
(b) P-H 曲线图 3.8 HL100－LJ－210 等效率线的绘制3.1.5.2 水轮机运转综合特性曲线数字化为了方便同模拟得到的水轮机运转综合特性曲线进行对比分析，需的纸质化运转综合特性曲线实现数字化，因此利用 MATLAB 突出的图数值处理能力，通过数值拟合达到这一目的。数据拟合大部分采取的是小二乘法[39-42]、BP 神经网络法[43-45]、基于 B 样条函数的曲面拟合（此依赖存在的试验数据，对试验数据范围以外的未知区域预测性较差）等值过程可具体使用线性 1inear 插值、最临近 nearest 插值[49,50]、 三次样插值、立方 cubic 插值等方法。经过多次试验模拟，本文采用 pchip 插值次 hermite 插值[51-53]，部分程序如图 3.9 所示。
【参考文献】
本文编号：2890038
【学位单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TK733.1
【部分图文】：
第三章 水轮机特性图，会出现与等效率曲线相交的许多数据点，读取出这些交11以及 ηM然后作出这些水头下的η = f (P)曲线，如图 3.8(a)所曲线 η = f (P) 上以数个效率为基准沿横坐标方向画出水线相交，读取出这些交点所对应的水头 H、出力 P 值。将各交点到P-H坐标系中并依次连接各点即可得到各个效率的等效)所示。轮机的出力限制线通常是将模型特性曲线中 5%出力限制线的，为了方便快捷的计算出机组的出力限制线，仅仅需要选设计水头 Hr两个水头，然后运算出这两个水头对应的的最大过点(Hmin，Pmin)和点(Hr，Pr)连接直线。
(b) P-H 曲线图 3.8 HL100－LJ－210 等效率线的绘制机运转综合特性曲线数字化便同模拟得到的水轮机运转综合特性曲线进行对比分析，转综合特性曲线实现数字化，因此利用 MATLAB 突出的力，通过数值拟合达到这一目的。数据拟合大部分采取的9-42]、BP 神经网络法[43-45]、基于 B 样条函数的曲面拟合（试验数据，对试验数据范围以外的未知区域预测性较差）体使用线性 1inear 插值、最临近 nearest 插值[49,50]、 三次 cubic 插值等方法。经过多次试验模拟，本文采用 pchip 插 插值[51-53]，部分程序如图 3.9 所示。
(b) P-H 曲线图 3.8 HL100－LJ－210 等效率线的绘制3.1.5.2 水轮机运转综合特性曲线数字化为了方便同模拟得到的水轮机运转综合特性曲线进行对比分析，需的纸质化运转综合特性曲线实现数字化，因此利用 MATLAB 突出的图数值处理能力，通过数值拟合达到这一目的。数据拟合大部分采取的是小二乘法[39-42]、BP 神经网络法[43-45]、基于 B 样条函数的曲面拟合（此依赖存在的试验数据，对试验数据范围以外的未知区域预测性较差）等值过程可具体使用线性 1inear 插值、最临近 nearest 插值[49,50]、 三次样插值、立方 cubic 插值等方法。经过多次试验模拟，本文采用 pchip 插值次 hermite 插值[51-53]，部分程序如图 3.9 所示。
【参考文献】
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本文编号：2890038
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