發(fā)布時間：2020-11-19 12:56

　　 水輪機(jī)特性曲線在進(jìn)行水輪機(jī)優(yōu)化設(shè)計、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和瞬變過程仿真計算等方面有著重要的作用,為了能夠方便地近似模擬混流式水輪機(jī)全范圍的各種特性曲線,以混流式水輪機(jī)的特點(diǎn)和綜合特性曲線數(shù)據(jù),利用水輪機(jī)的基本原理,統(tǒng)計轉(zhuǎn)輪基本參數(shù)在綜合特性曲線上的變化規(guī)律以及幾何參數(shù)與開度的關(guān)系,根據(jù)水輪機(jī)效率和流量的影響關(guān)系和已有的試驗(yàn)結(jié)果,構(gòu)造出水輪機(jī)效率和流量的近似數(shù)學(xué)解析式。由于不同比轉(zhuǎn)速的混流式水輪機(jī)其特性差異比較大,需要進(jìn)行分類研究。本文以高、中、低比轉(zhuǎn)速混流式實(shí)際機(jī)組為例,分別構(gòu)造出其效率和流量的近似數(shù)學(xué)解析式,通過MATLAB編程軟件近似模擬水輪機(jī)的各種特性曲線,并將模擬出來的運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線與傳統(tǒng)方法得到的水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線進(jìn)行了比較,驗(yàn)證所構(gòu)造水輪機(jī)特性曲線數(shù)學(xué)模型的有效性和準(zhǔn)確性。利用Python為開發(fā)工具編寫軟件,對模擬的各種特性曲線進(jìn)行統(tǒng)一的管理。結(jié)果顯示這種構(gòu)造數(shù)學(xué)解析式的方法能近似模擬水輪機(jī)部分范圍的各種特性曲線,有別于傳統(tǒng)方法中繁重的工作量,僅需要水輪機(jī)的基本特征參數(shù),利用構(gòu)造的數(shù)學(xué)解析式,可簡單方便的得到混流式水輪機(jī)部分范圍的各種特性曲線。
【學(xué)位單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TK733.1
【部分圖文】：

第三章 水輪機(jī)特性圖，會出現(xiàn)與等效率曲線相交的許多數(shù)據(jù)點(diǎn)，讀取出這些交11以及 ηM然后作出這些水頭下的η = f (P)曲線，如圖 3.8(a)所曲線 η = f (P) 上以數(shù)個效率為基準(zhǔn)沿橫坐標(biāo)方向畫出水線相交，讀取出這些交點(diǎn)所對應(yīng)的水頭 H、出力 P 值。將各交點(diǎn)到P-H坐標(biāo)系中并依次連接各點(diǎn)即可得到各個效率的等效)所示。輪機(jī)的出力限制線通常是將模型特性曲線中 5%出力限制線的，為了方便快捷的計算出機(jī)組的出力限制線，僅僅需要選設(shè)計水頭 Hr兩個水頭，然后運(yùn)算出這兩個水頭對應(yīng)的的最大過點(diǎn)(Hmin，Pmin)和點(diǎn)(Hr，Pr)連接直線。

(b) P-H 曲線圖 3.8 HL100－LJ－210 等效率線的繪制機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線數(shù)字化便同模擬得到的水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線進(jìn)行對比分析，轉(zhuǎn)綜合特性曲線實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，因此利用 MATLAB 突出的力，通過數(shù)值擬合達(dá)到這一目的。數(shù)據(jù)擬合大部分采取的9-42]、BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[43-45]、基于 B 樣條函數(shù)的曲面擬合（試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)范圍以外的未知區(qū)域預(yù)測性較差）體使用線性 1inear 插值、最臨近 nearest 插值[49,50]、 三次 cubic 插值等方法。經(jīng)過多次試驗(yàn)?zāi)�擬，本文采用 pchip 插 插值[51-53]，部分程序如圖 3.9 所示。

(b) P-H 曲線圖 3.8 HL100－LJ－210 等效率線的繪制3.1.5.2 水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線數(shù)字化為了方便同模擬得到的水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線進(jìn)行對比分析，需的紙質(zhì)化運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，因此利用 MATLAB 突出的圖數(shù)值處理能力，通過數(shù)值擬合達(dá)到這一目的。數(shù)據(jù)擬合大部分采取的是小二乘法[39-42]、BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[43-45]、基于 B 樣條函數(shù)的曲面擬合（此依賴存在的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)范圍以外的未知區(qū)域預(yù)測性較差）等值過程可具體使用線性 1inear 插值、最臨近 nearest 插值[49,50]、 三次樣插值、立方 cubic 插值等方法。經(jīng)過多次試驗(yàn)?zāi)�擬，本文采用 pchip 插值次 hermite 插值[51-53]，部分程序如圖 3.9 所示。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳可君;;相似理論在混流式水輪機(jī)模型試驗(yàn)中的應(yīng)用[J];科技與企業(yè);2015年21期

2 王文珂;李思昆;;無序B樣條曲線的曲面擬合算法[J];計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報;2013年05期

3 齊亞莉;張磊;;基于Python的圖像搜索系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J];北京印刷學(xué)院學(xué)報;2010年02期

4 王國強(qiáng);張貝克;;基于Python的嵌入式腳本研究[J];計算機(jī)應(yīng)用與軟件;2010年03期

5 強(qiáng)明輝;張京娥;;基于MATLAB的遞推最小二乘法辨識與仿真[J];自動化與儀器儀表;2008年06期

6 王煜;姜德政;;水輪機(jī)特性曲線三維數(shù)值處理[J];大電機(jī)技術(shù);2008年06期

7 魏學(xué)鋒;張蓉生;李春曉;章勝玲;黃日軍;;參變量樣條函數(shù)磨光法在水輪機(jī)特性曲線擬合中的應(yīng)用[J];水利水電技術(shù);2008年07期

8 周岳斌;;典型時域分析方法的MATLAB仿真設(shè)計[J];中國西部科技(學(xué)術(shù));2007年05期

9 許小勇;鐘太勇;;三次樣條插值函數(shù)的構(gòu)造與Matlab實(shí)現(xiàn)[J];兵工自動化;2006年11期

10 朱艷萍;時曉燕;周凌九;;基于內(nèi)特性法的水輪機(jī)完整綜合特性曲線[J];中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2006年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 陳從江;基于面向云服務(wù)的Python并行計算的研究[D];電子科技大學(xué);2014年

本文編號：2890038