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公开(公告)号：CN119918462A
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202411990701.4
申请日：2024-12-31
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/17 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了多喷嘴水斗式水轮机一维三维异时步耦合仿真方法及装置。方法包括：建立多喷嘴水斗式水轮机一维系统和三维系统的计算模型；确定一维系统与三维系统瞬态计算时间步长；计算一维系统与三维系统初始状态和初始流场；确定一维系统与三维系统是否符合异时步耦合判别关系；若当前时间步满足异时步耦合判别关系，则进行一维三维异时步耦合仿真计算；若不满足，则进行三维系统仿真计算；直至计算收敛；输出并存储一维三维系统计算数据，完成当前时刻计算；直至预设时间步数计算完成。该方法既可以满足水斗式水轮机瞬态计算的精度要求，又可以综合一维系统大尺度时步的计算效率，进而提高多喷嘴水斗式水轮机功率调节过程计算精度及速度。
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公开(公告)号：CN117057279A
公开(公告)日：2023-11-14
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：CN115013221A
公开(公告)日：2022-09-06
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部件过流量的同时，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：CN119918209A
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202411985636.6
申请日：2024-12-31
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本申请公开了多喷嘴水斗式水轮机功率调节喷嘴切换仿真方法，包括以下步骤：建立输水系统及多喷嘴水斗式水轮机数学模型；获得多喷嘴水斗式水轮机特性曲线及喷嘴行程流量曲线；确定PID程序相关参数及水斗式水轮机喷嘴切换策略；对多喷嘴水斗式水轮机功率调节喷嘴切换进行仿真计算；输出功率调节过程中宏观参数极值及变化曲线。本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明提供的计算方法能够实现多喷嘴水斗式水轮机快速稳定地完成喷嘴切换，模拟出实际场景下水斗式水轮机功率调节过程，为机组安全稳定运行提供参考。
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公开(公告)号：CN117057281B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202311130525.2
申请日：2023-08-31
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/17 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种水泵水轮机S区曲线预测方法及系统，在本技术方案中，首先，我们根据欧拉方程和能量方程推导了描述转轮S特性曲线的数学模型。随后，引入修正系数以扩大理论模型适用范围，并通过特征点对未知系数进行求解以确定该模型。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。本专利可应用于快速、高精度地预测水泵水轮机S区特性曲线，相比于试验或数值模拟方式获取转轮S区特性曲线的方法，本专利提供的方法节省了大量的试验经费和时间。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117113880A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311122300.2
申请日：2023-08-31
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/17 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本申请公开了一种水泵水轮机单位流量曲线预测方法及系统，本技术方案中，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，处理单位流量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流量曲线获取技术途径。
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公开(公告)号：CN114809230A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210272656.3
申请日：2022-03-18
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明提供了提供利用水舌对冲消能的深隧排水系统交错板式入流竖井，能够有效提高消能、过流能力，包括：进水渠道，导入待泄水；内井，截面为中空矩形；错流部，包括：沿着轴向间隔排列设置在内井侧壁上的多排侧板单元，和在轴向上与侧板单元交错设置的多排中间板；每个侧板单元都包括在径向上对向设置、且相间隔一定距离形成中部过水区域的两个侧板，第一排侧板单元位于内井的顶部，中间板与中部过水区域相对应、位于该中部过水区域的正下方；中间板与中部过水区域的形状尺寸相同；侧板和中间板的截面均为矩形；换气部，包括：围绕内井外围设置、且与内井间隔一定距离形成顶部开口的换气腔的外井，和多排通气单元；筛板；以及底部缓冲腔。
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公开(公告)号：CN113063049B
公开(公告)日：2022-04-01
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：CN117113880B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202311122300.2
申请日：2023-08-31
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/17 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本申请公开了一种水泵水轮机单位流量曲线预测方法及系统，本技术方案中，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，处理单位流量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流量曲线获取技术途径。
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公开(公告)号：CN114997075A
公开(公告)日：2022-09-02
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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