混流式水轮发电机组的全局耦合动态性能研究

长期以来，在高水头、大流量水流和强电磁场的共同作用下的水轮发电机组时常发生激烈振动，它像徘徊的幽灵，其规律十分神秘，严重影响电站的正常安全稳定工作，是一个至今仍未彻底解决的难题。本项目尝试从系统全局耦合的角度研究混流式水轮发电机组的振动规律。在详细研究其机电耦合和液固耦合问题的基础上，提出表达机电耦合关系和液固耦合关系的有限元单元模型，通过这两种单元，用有限单元法建立反映流体状态、机械状态和电磁状态的系统全局耦合动态方程，然后应用非线性振动理论，研究其多重共振、组合共振、分数共振等的条件，寻找系统宏观动态性能与水力参数、机械结构参数、电磁参数之间的内在规律，并给出以水轮发电机组优良动态性能为目标，各类共振等为约束条件，水力、结构、电磁参数为变量的优化设计与控制模型和结果。以期将此类水轮发电机组全局耦合动态性能研究所形成的新见解,充实、完善其设计、制造、运行理论。