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公开(公告)号：CN113063049A
公开(公告)日：2021-07-02
申请号：CN202110301261.7
申请日：2021-03-22
Applicant: 武汉大学
IPC: F16L55/02
Abstract: 本发明提供了一种适用于超长重力流输水系统的溢流式调压塔，包括引流竖管、连接横管、顶部连接槽、溢流堰、排水竖管；引流竖管包括进流竖管和出流竖管，进、出流竖管底部分别连接上、下游输水管道；连接横管将进、出流竖管的中上部连通，用于水位较低的稳态工况过流；顶部连接槽内设有溢流堰，被其分为引流区和溢流区，引流区将进、出流竖管的顶部连通，用于水位较高的稳态工况过流，溢流堰用于控制最大水压，溢流区设排水竖管，用于将外溢水排出。本发明在过渡过程中，通过溢流堰防止升压水位造成爆管，通过连接横管阻断降压水锤的传播；溢流以控制最大水锤压强，分隔系统以控制事故影响范围；既可增强系统安全性，又可大幅降低管线工程造价。
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公开(公告)号：CN115711243B
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202211359868.1
申请日：2022-11-02
Applicant: 武汉大学 , 东方电气集团东方电机有限公司
Abstract: 本申请公开了一种可消除水泵水轮机无叶区脱流涡的带水平刃活动导叶。相关技术的活动导叶超高水头水泵水轮机在高扬程水泵工况运行时顶盖出现45～65Hz左右的异常振动，垂直振动位移超标，严重威胁机组安全稳定运行。顶盖异常振动的主要原因之一为在高扬程水泵工况下转轮出流在竖向分布不均匀，主流方向与活动导叶安放角不一致，导致无叶区内产生脱流涡，脱流涡在无叶区以低于转轮的转频旋转，并与活动导叶相互作用，产生与顶盖振动同频带的高幅压力脉动。该水流脉动作用于顶盖，导致顶盖出现相应频率的流激振动。本申请在活动导叶靠近转轮侧设置水平刃，消除无叶区的脱流涡结构，抑制了水泵水轮机在高扬程水泵工况下由于无叶区脱流涡导致的顶盖振动位移超标问题。
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公开(公告)号：CN114997075B
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202210214724.0
申请日：2022-03-07
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/23 , G06F17/11 , F03B13/06 , F03B15/00 , G06F113/08 , G06F113/14 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供水泵水轮机多机组相继甩负荷复杂过渡过程高效计算方法及控制系统，计算方法包括：为每台水泵水轮机组分配一个计算机节点，公共文件传输节点与所有计算机节点均通信相连，用于存储每台水泵水轮机组的共享文件和计算文件；计算机节点通过读取对应的计算文件和共享文件进行该机组的三维流场计算，并在达到收敛标准后，获取管道计算用的边界条件，然后将该边界条件写入至该机组的共享文件中；在主节点所对应的计算文件中还包含通过读取每个机组的共享文件获取所有机组当前时步的管道计算用边界条件从而基于此计算得到下一时步整个管道系统的边界条件、进而得到所有各机组三维流场计算用的边界条件并分别写入至相应共享文件中的方法。
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公开(公告)号：CN117057279B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202311123859.7
申请日：2023-08-31
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种水泵水轮机力矩曲线预测方法及系统，根据机组内流体流动方向，将机组内流动划分为向心流动和离心流动。随后分别根据向心流动和离心流动特点，引入转轮进出口速度三角形关系及单位参数数学表达式，分别推导了向心流动和离心流动单位力矩曲线控制方程。为了扩大方程应用范围，在控制方程中引入修正系数，并通过特征点进行求解。预测结果显示，预测曲线与实测曲线吻合良好，具备较高的精度。本专利可应用于转轮模型试验，加速模型试验流程，处理单位力矩曲线修复或试验数据补全，此外，本专利也可提供了一条新的单位力矩曲线获取技术途径。
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公开(公告)号：CN117933111A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202311122314.4
申请日：2023-08-31
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种水泵水轮机全特性曲线预测方法及系统。在本技术方案中，基于欧拉方程和能量平衡方程进行推导。首先，根据机组内流体流动方向，将机组内流动划分为向心流动和离心流动。随后分别根据向心流动和离心流动特点，引入转轮进出口速度三角形关系及单位参数数学表达式，分别推导了向心流动和离心流动单位流量和单位力矩曲线控制方程。为了扩大方程应用范围，在控制方程中引入修正系数，并通过特征工况点进行求解。预测结果显示，预测曲线与实测曲线吻合良好，具备较高的精度。本专利可应用于转轮模型试验，加速模型试验流程，处理全特性曲线修复或试验数据补全等问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115013221B
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202210748815.2
申请日：2022-06-28
Applicant: 武汉大学
IPC: F03B3/18
Abstract: 本发明涉及一种特高水头特大容量的混流式水轮机引水和导水部件及其水力设计方法，本发明通过双层蜗壳、双层固定导叶和双层活动导叶的构想，在兼顾考虑水力损失和结构强度的基础上，达到增大一倍过流量，提升发电功率的目的。蜗壳水力设计通过假定蜗壳断面平均流速不变的原则完成。同时，考虑到蜗壳断面应力分布均匀，截面主体仍采用圆形截面。在设计过程中，仅需计算单层蜗壳截面，另一层截面通过对称关系得到。固定导叶通过不改变水流环量的原则确定安放角度，并根据强度要求加厚为翼型。活动导叶额定安放角度通过水轮机基本方程得到。本发明在增大引水和导水机构过流量的同时，兼顾了结构强度和水力损失，能有效提高水轮机出力。
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公开(公告)号：CN115822840A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211536677.8
申请日：2022-12-01
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种宽出力的水泵水轮机转轮，包含上冠、下环及转轮叶片三个部分，转轮上冠轴面投影曲线和转轮下环轴面投影曲线分别由一条五点四阶贝塞尔曲线确定，转轮叶片低压边轴面投影由一确定的一元二次方程确定，且转轮叶片高压边不在同一个轴面上，即其轴面投影与旋转轴成固定角度β，叶片首尾两端均由1/2椭圆弧光滑过渡，以达到提高转轮在非设计工况效率和机组运行稳定性，同时减小双向流动时入口冲击损失的目的。本发明兼顾了水泵水轮机转轮常规性能指标，同时大幅度提高了深偏负荷工况效率性能，减轻了无叶区压力脉动强度，进而有效抑制了机组振动等问题，有效拓宽了水泵水轮机高效安全运行范围，提升了风光储联合运行质量。
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公开(公告)号：CN115711243A
公开(公告)日：2023-02-24
申请号：CN202211359868.1
申请日：2022-11-02
Applicant: 武汉大学 , 东方电气集团东方电机有限公司
Abstract: 本申请公开了一种可消除水泵水轮机无叶区脱流涡的带水平刃活动导叶。相关技术的活动导叶超高水头水泵水轮机在高扬程水泵工况运行时顶盖出现45～65Hz左右的异常振动，垂直振动位移超标，严重威胁机组安全稳定运行。顶盖异常振动的主要原因之一为在高扬程水泵工况下转轮出流在竖向分布不均匀，主流方向与活动导叶安放角不一致，导致无叶区内产生脱流涡，脱流涡在无叶区以低于转轮的转频旋转，并与活动导叶相互作用，产生与顶盖振动同频带的高幅压力脉动。该水流脉动作用于顶盖，导致顶盖出现相应频率的流激振动。本申请在活动导叶靠近转轮侧设置水平刃，消除无叶区的脱流涡结构，抑制了水泵水轮机在高扬程水泵工况下由于无叶区脱流涡导致的顶盖振动位移超标问题。
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公开(公告)号：CN115163382A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210865122.1
申请日：2022-07-21
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本申请公开了特高水头特大容量的套筒式水轮机尾水管及水轮机，适用于工作水头大于600米，出力大于60万千瓦的水轮机。本技术方案中，在尾水直锥段设置内层直锥段，并通过支撑导流板进行固定。内层直锥段的出口半径即靠近尾水管弯肘段的一端按照内外两层等分尾水流道的原则进行确定，而内层直锥段锥角通过扩散管水力损失最小原则确定。支撑导流板按照翼型厚度给定，其数量优选大于等于3，其长度优选为直锥段整体长度的0.1至0.15倍，在圆周方向均匀布置。本申请内层直锥段的管壁能切割尾水涡，而其支撑导流板能进一步削弱尾水环量，抑制或消除尾水涡扰动频率，提高机组安全稳定性，尤其适用于特高水头特大容量工作条件。
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公开(公告)号：CN119711434A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202411821842.3
申请日：2024-12-11
Applicant: 武汉大学
IPC: E02B9/06 , E02B9/02 , E02B9/00 , G06F30/13 , G06F30/28 , G06F119/14 , G06F113/08
Abstract: 本发明公开一种三腔室水室式调压室结构及其水力设计方法，属于水利水电设施技术领域。一种三腔室水室式调压室结构，包括竖井，所述竖井上端的侧壁连接有腔室结构，所述腔室结构包括上腔室、中腔室和下腔室，所述上腔室、所述中腔室和所述下腔室依次垂直连接在所述竖井侧壁的一侧上，所述上腔室、所述中腔室和所述下腔室分别为渐变结构，所述竖井的下端部连接有用于连接引水隧洞的连通管；本发明通过设置上腔室、中腔室和下腔室，能有效平抑最大涌波幅值，加速水位波动的收敛，同时兼具了较好的水力特性和结构特性，确保引水系统的稳定运行，特别是在长距离大流量高水头的引水系统中，能满足其调压室的设计要求。
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