水力機(jī)組過(guò)水系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的時(shí)滯方程描述及水擊計(jì)算研究.pdf

1、目前針對(duì)水力機(jī)組過(guò)水系統(tǒng)水擊及過(guò)渡過(guò)程計(jì)算的方法主要為基于有壓非恒定流基本方程的數(shù)值計(jì)算法和解析法。其中，數(shù)值計(jì)算方法以特征線法為代表，具有復(fù)雜邊界條件處理簡(jiǎn)單、計(jì)算精度較高的優(yōu)點(diǎn)，但由于這種方法無(wú)法提供水壓與流量連續(xù)表達(dá)式，不利于構(gòu)建水力機(jī)組連續(xù)模型；解析法一般采用水擊基本方程泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)的簡(jiǎn)化形式，為水力機(jī)組控制策略研究提供方便，但存在難以準(zhǔn)確反映過(guò)水系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的缺點(diǎn)。時(shí)滯微分描述能夠準(zhǔn)確反映管道流體水力變化的本質(zhì)特性，方便建立高

2、精度的水力機(jī)組模型。因此，開(kāi)展基于時(shí)滯微分方程描述的有壓過(guò)水系統(tǒng)水擊計(jì)算方法體系研究，以及相應(yīng)的實(shí)際工程應(yīng)用研究十分必要
　　根據(jù)水擊計(jì)算的基本原理，研究了一般單一管段、上游端為水庫(kù)管道及下游端為水庫(kù)管道的時(shí)滯方程；研究了阻抗式調(diào)壓室的非線性數(shù)學(xué)模型；給出了四種典型過(guò)水系統(tǒng)的時(shí)滯微分方程描述，進(jìn)而歸納了系統(tǒng)時(shí)滯微分方程維數(shù)與各環(huán)節(jié)數(shù)量間存在的關(guān)系，研究了任意分段過(guò)水系統(tǒng)的時(shí)滯表達(dá)通式；證明了系數(shù)矩陣A可逆，研究了時(shí)滯微分方程組的差

3、分求解問(wèn)題；研究了用插值法改進(jìn)差分方程的方法。建立了過(guò)水系統(tǒng)時(shí)滯微分描述的方法體系。
　　為了分析比較有壓過(guò)水系統(tǒng)解析法、特征線法、時(shí)滯微分方程描述三種方法的計(jì)算性能，以實(shí)際電站為研究對(duì)象進(jìn)行了過(guò)渡過(guò)程計(jì)算試驗(yàn)，過(guò)水系統(tǒng)的時(shí)滯微分方程描述具有計(jì)算速度快、計(jì)算精度高的優(yōu)點(diǎn)，驗(yàn)證了所研究方法的可行性與優(yōu)越性。
　　根據(jù)管道的時(shí)滯方程和阻抗式調(diào)壓室的動(dòng)態(tài)方程，研究了含有阻抗式調(diào)壓室的引水管道動(dòng)態(tài)特性及其壓力變化周期的表達(dá)式，進(jìn)而針