【摘 要】
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随着水电工程大规模的开发,水电站引水发电系统的布置有着越来越复杂的趋势.如何计算和控制水电站的"水—机—电"过渡过程,在每一个水电站引水发电系统设计过程中都是必须面
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随着水电工程大规模的开发,水电站引水发电系统的布置有着越来越复杂的趋势.如何计算和控制水电站的"水—机—电"过渡过程,在每一个水电站引水发电系统设计过程中都是必须面对的棘手问题.近年来,计算机技术的不断提高,对水电站过渡过程计算的要求也越来越高.设计科研单位都迫切需要一套可视化的、易学易用的专业软件,特别是能够适用于不同类型的水电站、不同水轮机机型,能够对相当复杂的有压流管网系统进行过渡过程仿真计算的通用软件,该软件应具有工程实际应用价值.该文为实现这样一个目标进行了较为深入的探索,其主要研究内容如下:第一章:在充分认识当前研究现状基础上,提出该文研究的目的和意义.第二章:总结核心计算部分的基本理论和数值计算方法.为了实现数值计算全范围迭代收敛,采用了三个关键技术.一是深入研究机组边界条件,提出新的迭代计算方法及迭代收敛条件.二是分析不可压缩流体恒定流计算方法和可压缩流体非恒定流计算方法之间的差异,从而推荐采用按可压缩流体非恒定流计算方法来计算恒定流,从而消去初始条件衔接上的扰动对非恒定流计算结果的影响.三是水轮机特性曲线的数值处理方法的探索(见第三章).第三章:深入研究水轮机特性曲线,提出二维二次数据插值和延拓方法,提高了插值精度.提出了多种数据显示方法,即平面曲线显示、空间三维曲面显示.直观反映了水轮机特性,可以明确判断和检验数据读取、插值的正确性.第四章:从软件工程基本思想出发,详细分析了软件的功能及其实现,在此基础上,划分了程序的功能模块.第五章:初步介绍基于图形系统的水电站引水发电系统参数输入的方法,这部分是前处理的关键技术.第六章:介绍后处理部分,并以刘家峡水电站过渡过程数值计算为实例.第七章:总结全文,指出该文的不足之处,提出今后研究的重点和方向.
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