陳鐵軍 , 祝寶山, 王正偉 , 羅先武 , 李 輝
(1. 清華大學(xué) 水沙科學(xué)與水利水電國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100084;2. 清華大學(xué) 動(dòng)力工程及工程熱物理國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心, 北京 100084)
水力機(jī)械綜合試驗(yàn)臺(tái)水力循環(huán)系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)
陳鐵軍1,2, 祝寶山1, 王正偉1, 羅先武1, 李 輝2
(1. 清華大學(xué) 水沙科學(xué)與水利水電國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100084;2. 清華大學(xué) 動(dòng)力工程及工程熱物理國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心, 北京 100084)
通過水力計(jì)算、系統(tǒng)集成創(chuàng)新,模塊化設(shè)計(jì)水力循環(huán)系統(tǒng),在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了大容量、靈活使用的水力循環(huán)系統(tǒng),試驗(yàn)臺(tái)滿足IEC有關(guān)規(guī)程的規(guī)定,滿足不同種類、不同結(jié)構(gòu)、不同功能的水力模型試驗(yàn)機(jī)組的科研、教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求,同時(shí)可拓展完成水力學(xué)試驗(yàn),試驗(yàn)臺(tái)具有高精度、高穩(wěn)定性、多功能、靈活安裝、便于使用特點(diǎn)。
水力機(jī)械; 模型試驗(yàn); 水力循環(huán); 模塊化設(shè)計(jì)
水力機(jī)械模型的水力性能試驗(yàn)是正確驗(yàn)證水力機(jī)械的一個(gè)極為重要手段,它能提供水力機(jī)械的全面特性資料,進(jìn)行水力機(jī)械模型試驗(yàn)也是當(dāng)前水力機(jī)組性能驗(yàn)收的主要方法。因此水力機(jī)械模型試驗(yàn)臺(tái)在水力機(jī)械行業(yè)發(fā)展起著十分重要的作用,它是水力機(jī)械機(jī)組性能優(yōu)化重要設(shè)備,是水力教學(xué)、科研必備的基礎(chǔ)設(shè)備。
清華大學(xué)流體機(jī)械及工程實(shí)驗(yàn)室原有水力機(jī)械氣蝕試驗(yàn)臺(tái)為1965年建成。在此試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了多模型抽水蓄能水輪機(jī)試驗(yàn)研究,測(cè)定了壓力脈動(dòng)特性等當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的成果,在教學(xué)、科研、研究生培養(yǎng)中發(fā)揮很大作用。但因設(shè)備老化和空間限制,于2007年10月拆除。2011年在水沙科學(xué)與水利水電國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與動(dòng)力工程及工程熱物理國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的“985工程”三期重點(diǎn)資助下,啟動(dòng)了集教學(xué)、科研功能于一體的水力機(jī)械綜合試驗(yàn)臺(tái)的建設(shè)。
水力機(jī)械其種類、結(jié)構(gòu)、功能多種多樣、因此模型試驗(yàn)要求也各不相同,目前國(guó)內(nèi)外已建成試驗(yàn)臺(tái)數(shù)十個(gè),其中近年來新建的大部分試驗(yàn)臺(tái)多為水力機(jī)械通用模型試驗(yàn)臺(tái),也被稱為水力機(jī)械多功能模型試驗(yàn)臺(tái)或綜合試驗(yàn)臺(tái),根據(jù)使用方向分為3個(gè)類別[1-14]:
(1) 生產(chǎn)研發(fā)試驗(yàn)臺(tái):國(guó)內(nèi)外知名水電設(shè)備制造廠同時(shí)制造水泵、水輪機(jī)及水泵水輪機(jī)組,因此試驗(yàn)臺(tái)為高精度水輪機(jī)或水力機(jī)械通用試驗(yàn)臺(tái)。其中國(guó)際知名制造廠主要分布在德國(guó)、奧地利、法國(guó)、日本等國(guó)家。其試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)水頭高、過流能力大、測(cè)試精度高。國(guó)內(nèi)用于水力機(jī)械的試驗(yàn)臺(tái)主要分為水輪機(jī)行業(yè)的通用水力機(jī)械試驗(yàn)臺(tái)和水泵行業(yè)的水泵試驗(yàn)臺(tái),比如水電設(shè)備國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(哈爾濱大電研究所)水輪機(jī)試驗(yàn)臺(tái)、東方電機(jī)廠水力機(jī)械通用試驗(yàn)臺(tái)等。
(2) 中立試驗(yàn)臺(tái):因水輪機(jī)比較與驗(yàn)收的試驗(yàn)需求,中立試驗(yàn)臺(tái)為同類型試驗(yàn)臺(tái)中精度最高的試驗(yàn)臺(tái)。其中以瑞士洛桑理工學(xué)院流體力學(xué)和水機(jī)研究所(EPFL),水科院(IWHR)最具有代表性,效率綜合誤差分布在±0.2%~±0.25%之間,另外水泵行業(yè)的水泵驗(yàn)收試驗(yàn)臺(tái)精度相對(duì)水輪機(jī)較低。中立試驗(yàn)臺(tái)所屬單位為科研機(jī)構(gòu),因此也從事部分科學(xué)研究工作。
(3) 科研試驗(yàn)臺(tái):該類型試驗(yàn)臺(tái)主要分布在科研院校,不同試驗(yàn)臺(tái)因?yàn)榭蒲蟹较虿煌?關(guān)注點(diǎn)也各不相同。
上述3類試驗(yàn)臺(tái)的水力循環(huán)系統(tǒng)共同特點(diǎn)為:具有較大容量水力循環(huán)系統(tǒng);水力循環(huán)部件相對(duì)位置固定、試驗(yàn)調(diào)整能力不足;單機(jī)位功能覆蓋機(jī)型有限,可拓展性不強(qiáng);試驗(yàn)臺(tái)部件非標(biāo)件多,互換性差,維修、使用成本高;投資大,占地廣。
本文通過系統(tǒng)集成創(chuàng)新,模塊化設(shè)計(jì)水力循環(huán)系統(tǒng),在有限空間內(nèi)(240 m2,同類試驗(yàn)臺(tái)≥500 m2),實(shí)現(xiàn)了大容量、靈活使用的水力循環(huán)系統(tǒng),滿足IEC有關(guān)規(guī)程的規(guī)定,滿足不同種類、不同結(jié)構(gòu)、不同功能的水力模型試驗(yàn)機(jī)組的科研試驗(yàn)和教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求,同時(shí)可拓展完成水力學(xué)試驗(yàn),試驗(yàn)臺(tái)具有高精度、高穩(wěn)定性、多功能、靈活安裝、便于使用特點(diǎn)。
2.1 穩(wěn)定的大容量水力循環(huán)系統(tǒng)
通過對(duì)國(guó)內(nèi)外同類水力機(jī)械試驗(yàn)臺(tái)調(diào)研,任何一座高精度、高可信度和高穩(wěn)定性(重復(fù)性好)的試驗(yàn)臺(tái),無一不是具有較大容量的水力循環(huán)系統(tǒng)。通過適當(dāng)增大水力循環(huán)系統(tǒng)的有效容積,可以大大降低試驗(yàn)過程中循環(huán)水的溫升;可以有效提高水力系統(tǒng)水流傳輸?shù)姆€(wěn)定性以提高試驗(yàn)臺(tái)的重復(fù)精度,提高測(cè)試效率,是降低系統(tǒng)測(cè)試隨機(jī)誤差的有效措施之一。
基于場(chǎng)地現(xiàn)有條件,盡量加大水力循環(huán)系統(tǒng),如圖1所示,水力循環(huán)系統(tǒng)有效容積大于50 m3。整個(gè)水力系統(tǒng)采用不銹鋼材質(zhì)以保證試驗(yàn)水質(zhì),并設(shè)置專門水凈化裝置。其中:(1)充分利用試驗(yàn)臺(tái)現(xiàn)有場(chǎng)地,采用φ500 mm大直徑試驗(yàn)臺(tái)循環(huán)管路系統(tǒng) ;(2)上下游水箱采用相同模塊化結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)真空度10 m水柱,既保證開式試驗(yàn)臺(tái)獲得足夠大的自由水面,又可用做閉式試驗(yàn)臺(tái)時(shí),通過進(jìn)水箱設(shè)置的專門的空氣壓縮氣墊供氣系統(tǒng),最大充氣壓力可達(dá)9.806 kPa(50 m水柱),確保水泵效率試驗(yàn)在無汽蝕的條件下進(jìn)行,設(shè)置穩(wěn)定高效的抽真空系統(tǒng),提高汽蝕試驗(yàn)的測(cè)試精度和穩(wěn)定性;(3)系統(tǒng)采用管道泵進(jìn)行充水,保證在0.5 h內(nèi)將整個(gè)系統(tǒng)充滿;在試驗(yàn)變角度時(shí),可通過高位排水閥排水,使系統(tǒng)水位降至水泵進(jìn)出管路最低點(diǎn)以下,調(diào)節(jié)葉片角度;在此條件下,系統(tǒng)充水時(shí)間大大縮短,可在20 min內(nèi)完成,提高試驗(yàn)效率;(4)配套蓄水池容積50 m3。

圖1 水力機(jī)械綜合試驗(yàn)臺(tái)水力循環(huán)系統(tǒng)
2.2 靈活使用的模塊化的水力循環(huán)系統(tǒng)
通過對(duì)水力循環(huán)系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì),以提高試驗(yàn)臺(tái)通用性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性。如圖2所示,水力循環(huán)系統(tǒng)由以下模塊組成:模型機(jī)組、液流模塊、動(dòng)力模塊、流量測(cè)量模塊、穩(wěn)壓模塊。其中液流模塊與動(dòng)力模塊、流測(cè)模塊、穩(wěn)壓模塊連接采用標(biāo)準(zhǔn)化、參數(shù)化接口。

圖2 模塊化水力循環(huán)系統(tǒng)框圖
(1) 液流模塊為水力循環(huán)系統(tǒng)提供完整的液流通道,切換水力循環(huán)不同液流方向,連接模型機(jī)組與其他模塊。液流模塊如圖3所示,由閥門單元、三通單元、彎管單元、直管單元、彈性伸縮節(jié)單元組成,各單元具有相同內(nèi)徑尺寸,采用同規(guī)格尺寸法蘭、伸縮節(jié)通過螺栓螺母結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合連接。通過增加直管單元,動(dòng)力模塊、流量測(cè)量模塊、穩(wěn)流模塊1、穩(wěn)流模塊2可根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)需要進(jìn)行空間大距離位移調(diào)整。通過閥門單元1—8開關(guān)切換,快速完成四象限的正、負(fù)向的水輪機(jī)試驗(yàn),正、負(fù)向的水泵試驗(yàn),水泵/水輪機(jī)試驗(yàn)同時(shí)可部分或全部屏蔽穩(wěn)壓模塊1、穩(wěn)壓模塊2,不讓其參加水力循環(huán)系統(tǒng)工作,以完成流量標(biāo)定試驗(yàn)、水工建筑物模型試驗(yàn)、水力學(xué)物理模型試驗(yàn)、水力機(jī)械過渡過程物理模型試驗(yàn)等。

圖3 液流模塊
(2) 動(dòng)力模塊提供水力循環(huán)動(dòng)力,保證模型機(jī)組試驗(yàn)所需流量、水頭試驗(yàn)條件,由至少一組泵閥單元組成,動(dòng)力模塊泵閥單元根據(jù)功能需求進(jìn)行擴(kuò)展。動(dòng)力模塊如圖4所示,其中:泵閥單元由泵、閥門、三通及直管組成。當(dāng)完成混流式水輪機(jī)模型試驗(yàn)時(shí),水力循環(huán)系統(tǒng)需要高水頭試驗(yàn)條件,泵閥單元串聯(lián)使用,當(dāng)完成貫流式或者軸流式水輪機(jī)模型試驗(yàn)時(shí),水力循環(huán)系統(tǒng)需要大流量試驗(yàn)條件,泵閥單元并聯(lián)使用。
(3) 流量測(cè)量模塊實(shí)現(xiàn)水力循環(huán)系統(tǒng)流量測(cè)量和校驗(yàn)功能,由至少一個(gè)流測(cè)單元組成,根據(jù)功能需求進(jìn)行擴(kuò)展。流量測(cè)量單元如圖5所示,由閥門、變徑、直管、電磁流量計(jì)組成,直管長(zhǎng)度大于流量計(jì)直徑的10倍,可測(cè)量正負(fù)雙向液流流量。流量測(cè)量單元并列布置,安裝的電磁流量計(jì)直徑可大小不同,也可相同。當(dāng)試驗(yàn)要完成大流量偏工況及小流量偏工況時(shí),采用不同直徑流量計(jì),以測(cè)量大流量工況和小流量工況流量,當(dāng)校核流量計(jì)測(cè)量值時(shí),可采用相同直徑電磁流量計(jì)。
(4) 穩(wěn)壓模塊提供大容量、穩(wěn)定的水力邊界條件,由至少一個(gè)壓力罐單元組成。壓力罐單元如圖6所示,由法蘭、地腳、排水管、窺視孔、傳感器接口、壓力帽、氣體接口、罐體、罐體法蘭、伸縮節(jié)法蘭、伸縮節(jié)、盲板、穩(wěn)流柵組成。其中:試驗(yàn)臺(tái)架地腳架設(shè)在預(yù)埋滑軌上,可以前后大位移移動(dòng);窺視孔可觀察壓力罐單元內(nèi)部液流狀態(tài);傳感器接口連接液位計(jì)、溫度計(jì)、壓力傳感器等測(cè)量設(shè)備;盲板為參數(shù)化、高強(qiáng)度圓形鋼板,與模型機(jī)組連接,可根據(jù)模型機(jī)組接口形狀進(jìn)行開口,并通過焊接方式進(jìn)行連接,更換不同模型機(jī)組時(shí),更換盲板即可實(shí)現(xiàn)模型機(jī)組與穩(wěn)壓模塊的更換連接;穩(wěn)流柵為圓型高強(qiáng)度鋼板,根據(jù)試驗(yàn)對(duì)流動(dòng)穩(wěn)定性要求,進(jìn)行陣列開孔,孔大小及數(shù)量與罐體的連接位置通過水力計(jì)算確定;當(dāng)完成模型機(jī)組為多機(jī)并聯(lián)試驗(yàn)時(shí),壓力罐單元并聯(lián)在模型機(jī)組一側(cè),當(dāng)完成模型機(jī)組單機(jī)試驗(yàn)時(shí),壓力罐單元串聯(lián)布置在模型機(jī)組兩側(cè),壓力罐首尾相對(duì)布置,與水流模塊、模型機(jī)組等模塊組成水力循環(huán)系統(tǒng)。

圖4 動(dòng)力模塊

圖5 流量測(cè)量模塊系統(tǒng)

圖6 穩(wěn)壓模塊系統(tǒng)
2.3 水力循環(huán)系統(tǒng)水力計(jì)算
水力循環(huán)管道系統(tǒng)水力計(jì)算[15]的主要內(nèi)容包括循環(huán)系統(tǒng)水流循環(huán)時(shí)間、循環(huán)系統(tǒng)水流阻力計(jì)算和水溫變化等計(jì)算。
2.3.1 循環(huán)系統(tǒng)水流循環(huán)時(shí)間
循環(huán)系統(tǒng)水流循環(huán)時(shí)間的計(jì)算目的是保證循環(huán)系統(tǒng)有足夠時(shí)間把在低壓時(shí)從水中析出的空氣重新溶解到水中。循環(huán)系統(tǒng)水流循環(huán)時(shí)間:
t=ΣV/Q
(1)
式中:ΣV為循環(huán)系統(tǒng)總?cè)莘e,ΣV=V上游箱+V下游箱+V管路;Q為通過管道的流量,Q=0.1~1.0m3/s。
從而確定出最小循環(huán)時(shí)間tmin和最大循環(huán)時(shí)間tmax分別為35 s和350 s。滿足汽蝕試驗(yàn)的要求。
2.3.2 循環(huán)系統(tǒng)水流阻力計(jì)算
循環(huán)系統(tǒng)水流阻力計(jì)算的目的是校核所選動(dòng)力設(shè)備是否滿足要求,以保證試驗(yàn)過程中能獲取各種試驗(yàn)工況的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),提高試驗(yàn)成果可靠性。循環(huán)系統(tǒng)水流阻力計(jì)算為
hw=(λL/D+Σζ)V2/2g
(2)
式中:λ為管道的沿程阻力系數(shù),g為重力加速度,L為管長(zhǎng),D為管徑;V為管道流速,取最大值;ζ為管道的局部阻力系數(shù),查出彎頭、電磁流量計(jì)、壓力箱左右端、尾水箱左右端、閥門的阻力系數(shù)[15]。
對(duì)于本裝置,求得水輪機(jī)工況整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)最大水力損失為7.5 m水柱。經(jīng)計(jì)算分析,本模型試驗(yàn)臺(tái)所選水泵型號(hào)能夠滿足要求。
2.3.3 水溫變化計(jì)算
正確地計(jì)算水力循環(huán)系統(tǒng)的溫度變化是保證水泵、水輪機(jī)汽蝕試驗(yàn)取得正確結(jié)果的前提。計(jì)算分為水輪機(jī)工況和水泵工況。做水輪機(jī)試驗(yàn)時(shí),循環(huán)系統(tǒng)的發(fā)熱量主要是供水水泵的輸入功率與模型機(jī)組的輸出功率之差,發(fā)熱量中除了模型機(jī)組和供水水泵的部分機(jī)械損失可以由空氣散熱外,其余部分都造成水溫升高。由于機(jī)械損失所占比重較小,故按照全部分差值來計(jì)算發(fā)熱。
模型機(jī)組輸出功率:
N1=9.81QH11
(3)
式中,Q為通過水輪機(jī)的流量;H1為模型水輪機(jī)工作水頭;1為模型水輪機(jī)效率。
供水水泵的的輸入功率:
N2=9.81QH22
(4)
式中,H2為供水泵揚(yáng)程,2為供水泵的效率。
試驗(yàn)臺(tái)容器及管道的自然散熱能力很低,在計(jì)算水的溫升時(shí),可不考慮自然散熱的作用。所以在計(jì)算最大功率差值時(shí),可由下式求出每小時(shí)的水溫升高值:
Δt=ΔN/(WCp)
(5)
式中,ΔN為供水泵與模型機(jī)功率差值,W為循環(huán)管路系統(tǒng)的容積;Cp為水的比熱。
每小時(shí)溫升應(yīng)滿足IEC標(biāo)準(zhǔn)(小于1.5 ℃),否則應(yīng)在循環(huán)系統(tǒng)中加裝冷卻設(shè)備。經(jīng)計(jì)算,本試驗(yàn)臺(tái)每小時(shí)溫升為0.5 ℃,滿足要求。
該試驗(yàn)臺(tái)(實(shí)景圖見圖7)已經(jīng)成功投入使用2年,已有效開展基礎(chǔ)性、前瞻性試驗(yàn)研究2 000機(jī)時(shí)以上,完成新型潮汐發(fā)電模型機(jī)組等水力模型研究工作。目前,在積極實(shí)施水沙科學(xué)與水利水電工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的重大儀器專項(xiàng)——流體機(jī)械綜合試驗(yàn)臺(tái)2期的建設(shè)工作。同時(shí),該水力循環(huán)為西藏大學(xué)等單位的同類試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)提供了重要參考,由清華大學(xué)提供交鑰匙工程,該試驗(yàn)臺(tái)是目前世界海拔最高的試驗(yàn)臺(tái),具有制造、安裝、運(yùn)輸、建設(shè)資金不足等難點(diǎn),因此全面采用了模塊化水力循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

圖7 水力機(jī)械綜合試驗(yàn)臺(tái)實(shí)景圖
水力機(jī)械綜合試驗(yàn)臺(tái)可滿足專業(yè)系列課程(流體機(jī)械原理及設(shè)計(jì)、流體機(jī)械基礎(chǔ)、流體機(jī)械系統(tǒng)仿真與控制等)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù),極大地提高了教師教學(xué)質(zhì)量、增強(qiáng)研究生培養(yǎng)的創(chuàng)新水平,為本科生的全面、優(yōu)質(zhì)的教學(xué)創(chuàng)造了條件。試驗(yàn)臺(tái)每年接待學(xué)生人數(shù)約200人次,實(shí)驗(yàn)時(shí)間約1 000人時(shí)。每年還接待一定數(shù)量的學(xué)生課外科研訓(xùn)練計(jì)劃(SRT)、專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、學(xué)術(shù)優(yōu)才計(jì)劃和畢業(yè)設(shè)計(jì),是學(xué)生進(jìn)行課內(nèi)課外實(shí)踐學(xué)習(xí)的另一重要開放式平臺(tái)。
水力機(jī)械模型試驗(yàn)臺(tái)是流體機(jī)械及工程二級(jí)學(xué)科的教學(xué)、科研必備的基礎(chǔ)設(shè)備。該試驗(yàn)臺(tái)是動(dòng)力工程及工程熱物理國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的“985工程”三期、水沙科學(xué)與水利水電國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(清華大學(xué))重大儀器專項(xiàng)重點(diǎn)資助的重要成果。通過水力計(jì)算、系統(tǒng)集成創(chuàng)新、模塊化設(shè)計(jì)水力循環(huán)系統(tǒng),在有限空間內(nèi),實(shí)現(xiàn)了大容量、靈活使用的水力循環(huán)系統(tǒng),彌補(bǔ)同類試驗(yàn)臺(tái)投資大、調(diào)整能力不足、功能覆蓋機(jī)型有限、部件互換性差等缺點(diǎn)。該試驗(yàn)臺(tái)具有如下特點(diǎn):精度高、重復(fù)性好,規(guī)模大;功能全,可完成多機(jī)型、多工況機(jī)組性能及部分流體力學(xué)試驗(yàn)。目前,已有效開展基礎(chǔ)性、前瞻性試驗(yàn)研究,服務(wù)課程、承擔(dān)教學(xué)任務(wù)逐年增加,并為西藏大學(xué)等單位同類試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)提供了支持。
)
[1] 徐洪泉,張海平,張建光,等.提高水力機(jī)械模型效率試驗(yàn)精度方法探討[J].中國(guó)水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào),2014(2):202-205.
[2] 李德友,王洪杰,宮汝志,等.基于LabVIEW水輪機(jī)模型測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].水力發(fā)電學(xué)報(bào),2014(4):263-268.
[3] 盧池,陳梁年,大竹典男.東芝水電水力機(jī)械通用試驗(yàn)臺(tái)的特點(diǎn)[J].大電機(jī)技術(shù),2012(4):47-50.
[4] 盧池,陳梁年,熊建平,等.水力機(jī)械模型試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)研究[J].西北水電,2012(增刊1):13-16.
[5] 蔡尚炅,王洪杰,劉世勛,等.基于LabVIEW的水力機(jī)械試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)[J].大電機(jī)技術(shù),2011(6):47-49,55.
[6] 車曉紅,成立,湯方平.高精度水力機(jī)械試驗(yàn)臺(tái)流量原位標(biāo)定研究進(jìn)展[J].南水北調(diào)與水利科技,2009(5):49-51,65.
[7] 鄧玉章.洛桑水力機(jī)械試驗(yàn)室介紹[J].東方電氣評(píng)論,2006(3):53-57.
[8] 孟曉超,張建光,張海平,等. 基于LabVIEW的水力機(jī)械模型性能測(cè)試系統(tǒng)//中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)水力機(jī)械專業(yè)委員會(huì)、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)水電設(shè)備專業(yè)委員會(huì)、中國(guó)動(dòng)力工程學(xué)會(huì)水輪機(jī)專業(yè)委員會(huì).水電設(shè)備的研究與實(shí)踐:第十七次中國(guó)水電設(shè)備學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集.2009:5.
[9] 王貴,鄒經(jīng)湘,趙永輝,等.水輪機(jī)模型試驗(yàn)技術(shù)的新進(jìn)展[J].電站系統(tǒng)工程,2003(1):47-48.
[10] 王貴,鄒經(jīng)湘,黃順禮.水力機(jī)械試驗(yàn)臺(tái)的穩(wěn)定性分析[J].水力發(fā)電學(xué)報(bào),2003(1):102-108.
[11] 張德虎,廖銳,陳新方.水力機(jī)械多功能模型試驗(yàn)臺(tái)[J].能源研究與利用,2002(4):30-31,48.
[12] 陳金霞,趙越,覃大清.哈電高水頭試驗(yàn)臺(tái)(Ⅱ)測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)[J].大電機(jī)技術(shù),2002(4):47-50.
[13] 呂冬明.水力機(jī)械多功能試驗(yàn)臺(tái)水力計(jì)算及控制系統(tǒng)[D].南京:河海大學(xué),2002.
[14] 鄭源,李平,陳新方,等.水力機(jī)械多功能模型試驗(yàn)臺(tái)循環(huán)管路系統(tǒng)水力設(shè)計(jì)[J].流體機(jī)械,2001(11):16-18,25.
[15] 許萌椿,薛朝陽,胡德保,等.水力學(xué)[M].3版.北京:科學(xué)出版社,1995.
Modular design on hydraulic circulation system for comprehensive test rig of hydraulic machinery
Chen Tiejun1,2, Zhu Baoshan1, Wang Zhengwei1, Luo Xianwu1, Li Hui2
(1. State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 2. National Experimental Teaching Demonstration Center for Power Engineering and Engineering Thermophysics, Tsinghua University, Beijing 100084, China)
Through the hydraulic calculation and the system integration innovation, a hydraulic circulation system is modularly designed. In a limited space, a hydraulic circulation system with the large-capacity and flexible-application is realized. This test rig meets the relevant IEC regulations and comes up to the requirements of the research and teaching experiments for hydraulic model test units with different types, different structures and different functions. At the same time, it can extend and complete the hydraulic test, and has the characteristics of the high precision, high stability, multi-functions, flexible installation and convenient application.
hydraulic machinery;model test; hydraulic circulation; modular design
10.16791/j.cnki.sjg.2017.04.023
2016-10-13
水沙科學(xué)和水利水電工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助項(xiàng)目(SKLHSE-2015-E-01)
陳鐵軍(1981—) 男,遼寧朝陽,碩士,工程師,從事流體機(jī)械實(shí)驗(yàn)研究與教學(xué).
E-mail:ctj@mail.tsinghua.edu.cn
TV131.6
A
1002-4956(2017)4-0089-05