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[发明专利]利用水舌对冲消能的深隧排水系统交错板式入流竖井-CN202210272656.3有效
发明人：程永光;王斌;杨志炎;刘珂;后小霞;张鹏程;薛松 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-03-18 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： E03F3/02 文献下载
摘要：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。
利用对冲排水系统交错板式入流竖井

[发明专利]一种宽出力水泵水轮机转轮-CN202211536677.8在审
发明人：程永光;胡赞熬;陈泓宇;刘珂;后小霞;薛松;张鹏程 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-12-01 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： F03B3/12 文献下载
摘要：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。
一种出力水泵水轮机转轮

[发明专利]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-CN202211359868.1在审
发明人： 后小霞;程永光;梁权伟;刘珂;王钊宁;薛松;管子武;胡赞熬;张鹏程 -专利权人：武汉大学;东方电气集团东方电机有限公司
申请日： 2022-11-02 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： F04D29/66 文献下载
摘要：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。
一种消除水泵水轮机无叶区脱流涡水平活动

[发明专利]特高水头特大容量的套筒式水轮机尾水管及水轮机-CN202210865122.1在审
发明人：程永光;胡赞熬;刘珂;张鹏程;薛松;胡栋樑;后小霞 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-07-21 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： F03B3/18 文献下载
摘要：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。
水头特大容量套筒水轮机尾水管水轮机

[发明专利]一种特高水头特大容量的混流式水轮机多层转轮-CN202210747634.8在审
发明人：程永光;胡赞熬;张鹏程;薛松;刘珂;胡栋梁;后小霞 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-06-28 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： F03B3/12 文献下载
摘要：本申请公开了一种特高水头特大容量的混流式水轮机多层转轮，属于流体机械及工程设备技术领域。该转轮包括上冠、下环、叶片和分层隔板，所述叶片连接有贯穿流道的分层隔板。本技术方案中，通过增加转轮进口高度并添加分层隔板的技术手段，达到增大过流量，提升转轮结构强度，实现机组发电容量倍增的目的。所述分层隔板通过流体动力学理论进行设计，其形状呈一空间流面。通过分层隔板隔断的多层转轮可错角布置，以减小无叶区动静干涉作用，进而抑制机组压力脉动，促进机组安全稳定运行。本发明为解决特高水头特大容量转轮设计开发提供了一条可行的技术方案。
一种水头特大容量混流式水轮机多层转轮

[发明专利]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-CN202210214724.0在审
发明人：程永光;刘珂;杨志炎;后小霞;胡栋樑;张鹏程;薛松 -专利权人：武汉大学
申请日： 2022-03-07 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：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。
水泵水轮机机组相继负荷复杂过渡过程高效计算方法控制系统

[发明专利]一种用液固两相介质模拟库底淤沙的分析方法-CN201510507334.2在审
发明人：闫毅志;余琳君;熊长鑫;后小霞;韦国宝;温晓晨 -专利权人：昆明理工大学
申请日： 2015-08-18 - 公布日： 2015-12-09 - 主分类号： G01N15/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种用液固两相介质模拟库底淤沙的分析方法，属土木工程力学分析领域。本发明首先在液固两相介质中截取一微元体，取该微元体一截面进行受力分析；写出任一时刻该饱和液固两相介质淤沙微元体的运动平衡方程组；再写出饱和液固两相介质淤沙微元体的总应力、有效应力和孔隙水压力之间的关系模型；建立渗流连续方程；描述应变与位移之间的几何关系，以及应力与应变之间的物理方程；求解在动荷载作用下，孔隙介质中各结点上所产生的位移和孔隙水压力，将淤沙分别视为弹性和弹塑性材料，通过建立大坝-库水-淤沙-地基有限元模型。本发明将淤沙模拟为饱和两相介质能够体现淤沙在动荷载的作用下体现非线性，以准确反映孔隙介质的动力特性。
一种用液固两相介质模拟库底淤沙分析方法

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