水电机组试验数据可视化处理研究

【摘要】：水轮机是水电站的核心设备,水电站在正式投入运行之前,科研人员必须对整个水轮机组进行全面的性能测试,以了解机组在各种工况下的运行状态,进而指导机组的安全、高效、稳定运行。本文针对模型及真机试验过程中数据处理的特点,开发出满足要求的数据处理软件。 本文首先详细的介绍了模型水轮机试验参数的测量及其计算过程,并通过相似准则将模型特性参数转化为运转特性参数,根据模型水轮机性能分析的要求采用了拉格朗日与三次样条插值的数值处理方法并由特性曲线图形化的流程编写了相应的数据处理模块。其次针对现场效率及稳定性试验方法和过程进行了分析,鉴于模型试验与真机试验的差别,文中着重对各种测流方法与适用条件进行了探讨,并根据现场试验对数据处理结果的要求编写了相应的模块。在这一数据处理模块中采用了等截面截取等值线的方法,处理结果显示这种方法非常适合现场试验数据的处理。最后特别讨论了影响水电机组稳定运行的转子动平衡问题,并结合影响系数法的基本理论,实现了分析动平衡问题的数据分析模块。本文开发出的数据处理软件,程序文件小,执行速度快,并且具有强大的数值计算功能,既适合模型试验又满足现场试验要求。 【关键词】：水轮机 特性曲线 效率 稳定性 动平衡
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TV734
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 课题研究的意义、目的8-9
• 1.2 国内外的研究现状9-11
• 1.3 本文的主要研究内容11-13
• 2 模型试验参数测量与计算13-18
• 2.1 试验数据的测量与计算13-14
• 2.2 水轮机特性表示方法14
• 2.3 模型水轮机综合特性曲线常规绘制流程14-15
• 2.4 原型运转特性的相似换算过程15-18
• 3 真机试验参数测量与计算18-29
• 3.1 真机效率及稳定性试验的目的18
• 3.2 效率及耗水率计算18
• 3.3 水头的测量与计算18-19
• 3.4 功率测量19
• 3.5 流量测量19-27
• 3.6 试验分析结果27-29
• 4 转子动平衡参数测量与计算29-32
• 4.1 产生不平衡的原因29
• 4.2 不平衡的类型29-30
• 4.3 水轮机转子质量不平衡的判定30
• 4.4 水轮机转子平衡的影响系数法30-32
• 5 水轮机特性曲线数据插值原理32-35
• 5.1 拉格朗日插值法的基本原理32
• 5.2 三次样条插值原理32-35
• 6 试验数据处理软件设计35-60
• 6.1 数据处理软件系统的设计35
• 6.2 数据处理软件开发工具的选择35-36
• 6.3 软件结构框图及数据流程图36-39
• 6.4 模型试验数据处理模块的实现过程39-44
• 6.5 真机试验数据处理模块的实现过程44-52
• 6.6 动平衡试验数据处理模块的实现过程52-60
• 结论与展望60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-64

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