郭亚昆
- 作品数：20 被引量：85H指数：6
- 供职机构：布拉德福德大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金云南省自然科学基金宁夏回族自治区自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学动力工程及工程热物理交通运输工程电气工程更多>>
- 哈密顿结构修正的控制设计方法及其应用被引量：3
- 2014年
- 哈密顿系统互联和阻尼分配的控制设计中,最主要的困难是获得修正的能量函数。通过分析哈密顿互联和阻尼分配控制设计的思想,提出一种控制律构成方式,即控制律由给定平衡点的镇定控制和附加控制构成,结构和阻尼矩阵修正部分增加的关联因子通过附加控制发挥作用。进而导出了镇定控制的求解方程,附加控制的显式表达式以及闭环系统稳定的条件,给出了设计过程和步骤。以水轮发电机组的哈密顿模型为例,介绍了该控制设计方法的应用。该方法根据结构和阻尼修正矩阵直接求控制,用海森矩阵正定条件确定结构和阻尼修正矩阵中关联因子的取值限制,避开了求取H a(x)的困难。仿真结果表明这一方法简单有效。
- 曾云张立翔钱晶郭亚昆
- 关键词：水轮发电机组附加控制
- 考虑主轴扭转变形的轴系振动模型被引量：2
- 2019年
- 针对大型水力发电机组传统上忽略轴系扭转变形的假设可能导致轴系振动分析出现较大偏差的问题,采用Lagrange方法建立轴系振动方程和含轴系扭转效应的转子运动方程,通过定义广义动量,将这2个方程构建为统一形式的一阶微分方程组.以发电机转子上的阻力矩和水轮机转轮上的动力矩为纽带,构建包括水力系统、发电机、励磁、调速系统在内的完整水力机组模拟运行系统,并采用二阶Runge-Kutta法进行仿真计算.计算结果表明,在机组故障扰动条件下,计入轴系的弹性对轴系横向振动的影响不大,主轴扭转刚度对稳定工况下轴的扭转变形影响较大;故障扰动下,发电机转子和水轮机转轮之间的扭转角变化趋势与有功变化趋势基本一致.仿真表明,所建立的轴系扭振模型能反映轴系振动的基本特征,模型是合理的.
- 王永利曾云徐连奎孙佳祥赵盟郭亚昆
- 关键词：水力发电机组稳定性
- 共用管段的水力解耦及非线性水轮机模型被引量：11
- 2012年
- 研究具有共用管段水力系统的耦合问题,提出水力耦合分解成多个仅依赖于各自管段流量的单变量函数的解耦方法,以解决水力耦合带来的复杂性和困难。将传递函数描述的弹性水击水力动态转化为相对值形式的微分方程模型,与主接力器运动方程构成水轮机的微分方程模型。解耦后的其他管段的耦合作用以附加输入扰动的形式出现在水轮机模型中,实现输入的解耦,可有效简化控制器的设计。仿真表明,所提出的解耦方法是有效的。
- 曾云张立翔郭亚昆董鸿魁
- 关键词：解耦水轮机非线性模型
- 弯曲槽道边壁振动情况下湍流特性的大涡模拟被引量：1
- 2008年
- 为了更好地理解透平机械流道内能量耗散的机理和湍流结构变化,利用大涡数值模拟方法,数值试验了时、空做正弦振动的壁面所围成的弯曲槽道内的湍流流动。研究了6种不同的振动参数下,槽道内压力分布、近壁涡量以及其它相关湍流统计量的分布特性。计算结果表明,受展向壁面振动的影响,近壁区速度梯度增加,粘性底层变薄,湍流强度增加,能量耗散加大。该研究还发现壁面展向振动而引起的能量耗散主要依赖于近壁区粘性底层的展向涡量大小。
- 王文全张立翔郭亚昆闫妍
- 关键词：槽道湍流大涡模拟湍流特性能量耗散
- 基于GMRES算法的弹性结构强耦合小变形流激振动分析被引量：1
- 2010年
- 使用混合广义变分原理,将基于Lagrange表述的小位移变形结构振动问题与基于Euler描述的不可压缩粘性流动问题,统一在功率平衡的框架下建立流固系统的耦合控制方程.用有限元格式做空间离散后,再用广义梯形法将有限元控制方程转化为增量型的线性方程组,该方程组的系数矩阵具有非对称性,其中元素含对流效应和时间因子.将GMRES算法与振动分析的Newmark法和流动分析的Hughes预测多修正法结合,发展成一种基于GMRES-Hughes-Newmark的稳定算法,用于计算具有复杂几何边界的强耦合流激振动问题.以混流式水轮机叶道为数值算例的计算表明,模拟结果与试验实测结果吻合较好.
- 张立翔郭亚昆张洪明
- 关键词：流激振动流固耦合广义变分原理GMRES
- 带复杂水力系统的水轮机多机微分代数模型被引量：6
- 2020年
- 对于一管多机带调压井的复杂水力系统,由于水力耦合的影响较大、计算困难,使得计及水力耦合的机组控制设计和稳定性分析存在较大的困难。对调压井和隧洞的水头和流量暂态变化进行分析,发现水力暂态满足叠加原理。据此,将调压井和隧洞水头和流量的暂态变化表示为单一机组流量的函数,即表示为多机形式。进而,构建一管多机带调压井的多机形式的水轮机微分代数模型。该模型形式上可直接与经典的发电机多机微分方程模型联立,构成水电站局部多机系统模型,应用方便。结合一管多机带调压井的水力系统实例进行仿真研究,结果表明,所提出的模型有很高的计算精度,满足机组暂态分析和控制设计的需求。
- 钱晶曾云吕顺利郭亚昆
- 关键词：水轮机微分代数模型
- 计及调压井动态的水轮机微分代数模型被引量：2
- 2017年
- 为了消除调压井独立变量,减少未知量个数,将调压井动态归并到管道末端的水力动态.首先将调压井动态方程转化为传递函数形式,利用连续性方程和管道传递函数,将调压井动态归并到压力管道末端水头的动态传递函数,建立包含调压井动态的水轮机进口水头-流量传递函数,进而将该传递函数转化为微分方程模型,与水轮机出力代数方程一起构成了计及调压井动态的水轮机微分代数模型.所建立的模型中,调压井动态不再是附加输入或独立变量,减少了方程的变量和程序的运算量.构建了包括典型PID调速器、励磁PI控制器、三阶发电机模型和所建立的水轮机模型的模拟运行系统.仿真表明,建立的模型水轮机水头和发电机有功计算值与传统方式建立的模型计算结果基本一致,所提出的模型能够满足研究水轮机暂态特性的需要.
- 何建宇钱晶曾云郭亚昆于诗歌
- 关键词：调压井传递函数微分方程
- 方柱绕流诱发的弹性薄板流固耦合特性研究被引量：7
- 2011年
- 在封闭水流槽道中央,上游布置一刚性方柱,下游弹性薄板的一端固定在方柱尾端,弹性薄板上端、下端和另一端自由。上游方柱绕流后在下游形成周期性扰动流场,进而诱发下游弹性薄板的连续振动。数值模拟结果表明,当周期性扰动流场与结构形成强烈的非线性耦合作用时,近壁区流动进一步受板扰动的影响,流动的边界条件发生改变,流场对称结构遭到破坏,形成不同尺度的涡旋流动,同时弹性薄板表现出非周期、非对称的耦合振动行为。
- 王文全张立翔闫妍郭亚昆
- 关键词：流激振动计算流体动力学
- T-S模糊神经网络模型训练样本构建及其在鸣翠湖水质评价中的应用被引量：12
- 2020年
- 该文利用T-S模糊神经网络模型评价鸣翠湖水质。根据不同的训练样本数量和训练次数设置多种工况,基于T-S模糊神经网络探讨了训练样本的三种构成方法,利用MATLAB软件进行编程计算。结果表明:训练样本的构成方式和数量明显影响神经网络的训练效果;由标准样本或监测样本训练的T-S模糊神经网络模型认知能力和泛化能力不足,对检验样本评价的准确率在80%以内。当混合样本中有足够多的监测样本时,可训练神经网络模型完全准确评价检验样本。将混合样本训练的模型应用于银川鸣翠湖的水质评价,结果显示从2014年到2019年水质类别从Ⅳ类逐渐提高到Ⅲ类,评价结果与当地实际情况相符。说明采用混合样本进行水质预测评价是合理的,以混合样本作为训练样本是一种简单有效的数据处理方法。
- 杨程郭亚昆郑兰香李春光景何仿
- 关键词：模糊神经网络水质评价
- 水轮机活动导叶调节运动动态绕流的大涡模拟被引量：4
- 2013年
- 为探索上游管道系统水力暂态和水轮机暂态过程耦合的机理,基于三维非定常不可压缩黏性流体的N-S方程,采用浸入边界法(IBM)处理活动导叶运动产生的动边界,大涡模拟(LES)的亚格子应力(SGS)使用Smagoringsky-Lilly动态模型,精细模拟了槽道中混流式水轮机活动导叶关闭过程中产生的动态绕流,捕捉了导叶动态绕流的压力和尾迹结构及其随时间变化的规律.结果表明:活动导叶的调节运动动态绕流将产生大量复杂的瞬态流动结构,其向上在管道系统中诱发水击波动,向下影响转轮叶道中的暂态特性.基于Smagoringsky-Lilly动态SGS模型的LES-IBM方法可有效地模拟高雷诺数下活动导叶关闭运动与叶道湍流之间的相互作用过程,揭示水轮机调节过程中活动导叶动态绕流尾迹结构产生的机制及其向下游方向的演化特性.
- 黄剑峰张立翔郭亚昆
- 关键词：水轮机导叶浸入边界法大涡模拟
