針對帶虹吸式出水流道的軸流泵站超駝峰工況下事故停泵防護(hù)問題,基于瞬變流基本理論,以閘門總關(guān)閉時間、閘門快關(guān)行程和快關(guān)時間為決策變量,以最大倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、最大倒流流量、最大水錘壓力和最小水錘壓力為評估目標(biāo),建立多目標(biāo)水錘防護(hù)措施優(yōu)化模型,并采用混沌-粒子群算法進(jìn)行求解.研究表明,相對于標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法,混沌粒子群算法粒子多樣性強(qiáng)、尋優(yōu)能力高、算法穩(wěn)定性好,有效提升了兩階段關(guān)閘水錘防護(hù)效果;多次尋優(yōu)結(jié)果表明兩階段關(guān)閘中,第一階段關(guān)閘速度和關(guān)閘角度對倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、倒流流量等指標(biāo)影響較大,而關(guān)閘規(guī)律和閘門流量系數(shù)對最大水錘壓力影響較大;當(dāng)泵站最大超駝峰水位小于2 m時,采用"14 s快關(guān)行程66%,104 s慢關(guān)行程34%"的策略可以有效防護(hù)事故停泵水錘. 

【文章來源】：排灌機(jī)械工程學(xué)報. 2020,38(10)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

目標(biāo)函數(shù)值收斂曲線

運(yùn)用改進(jìn)前后2種算法對優(yōu)化模型進(jìn)行計算，得到的閘門2階段關(guān)閉規(guī)律如圖2所示，圖中δ為閥門關(guān)閉進(jìn)度．優(yōu)化所得的2種關(guān)閉規(guī)律均為先快關(guān)大角度，后慢關(guān)小角度，符合實(shí)際工程規(guī)律[5]，初步表明應(yīng)用智能算法對文中所提的優(yōu)化模型進(jìn)行優(yōu)化計算是可行的．一般在實(shí)際工程中，常采用試算法尋找最優(yōu)關(guān)閉規(guī)律，當(dāng)試算結(jié)果符合水泵水錘防護(hù)規(guī)范要求即視為最優(yōu)算法．文中采用試算法獲得的閘門關(guān)閉規(guī)律為“120 s全關(guān)，快關(guān)20 s，快關(guān)行程60%”，并將其與智能優(yōu)化算法下的最優(yōu)關(guān)閉規(guī)律進(jìn)行對比，分析事故停泵下水力過渡過程特性，特別是關(guān)閥規(guī)律對水錘的影響．圖3,4,5分別展示了線性關(guān)閉閘門(120 s全關(guān)，規(guī)律1)、試算所得相對較優(yōu)關(guān)閉規(guī)律(規(guī)律2)、標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法最優(yōu)關(guān)閘規(guī)律(規(guī)律3)以及混沌粒子群算法最優(yōu)關(guān)閘規(guī)律(規(guī)律4)下壓力h、流量q、轉(zhuǎn)速n等波動過程及特征值．

分析圖3—5，相較于規(guī)律1和規(guī)律2以及規(guī)律3，使用混沌粒子群算法優(yōu)化得到的2階段直線關(guān)閉規(guī)律4，最大倒流流量與最大倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速均有明顯的下降，分別為額定值的0.93倍和0.75倍．與其他2種規(guī)律相比，算法優(yōu)化所得2階段關(guān)閉規(guī)律停泵過渡過程水錘壓力最大值最小，過渡過程中壓力變化較為穩(wěn)定，安全裕量更大．圖4 流量變化曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3304617