反击式水轮机选型设计软件的开发与研究

摘要

本课题针对水轮机行业发展和工程实践的需要，开发出了反击式水轮机选型设计软件包。该软件可实现数据库管理，反击式水轮机选型，绘制出真机工作范围和运转特性曲线，以及模型综合特性曲线的计算机显示等。 本文是在深入研究了反击式水轮机选型设计与特性曲线绘制的基础上，建立了反击式水轮机选型设计及特性曲线绘制的数学模型，进而将反击式水轮机选型设计软件系统划分为以下三大部分：第一部分为反击式水轮机选型设计数据库的创建与管理；第二部分为反击式水轮机选型设计计算；其中包括插值计算：一是已有模型转轮的规格尺寸相似插值换算；二是比转速相近但目前尚无模型转轮而为提供新模型转轮方案的插值计算；第三部分为特性曲线的绘制：包括综合特性曲线的显示和运转特性曲线等的绘制。该软件实现了基本数据管理、综合特性数据管理、综合特性数据的插值计算和选型设计计算及运转特性曲线绘制等功能。经过计算实例的验证，表明所编制的软件是可行的、正确的，所编制的软件直观、简洁、可靠、易于升级维护，达到了预期的目的。 在本课题的研究与软件开发过程中，所完成的主要工作有： 1．结合水轮机行业的发展需要，参阅有关文献资料和前人的研究成果，进行反击式水轮机选型设计与特性曲线绘制的研究。建立了反击式水轮机选型设计及特性曲线绘制的数学模型，进而确定软件的功能模块划分。 2．采用Microsoft Access数据库管理软件，建立已有优秀水轮机的原始资料数据库，便于数据的组织、管理与调用。 3．采用Visual C++程序设计语言，综合应用软件工程的设计思想和面向对象技术(OO)以及开放数据库互连(ODBC)技术，开发了反击式水轮机选型设计软件包。 4．提出了处理复杂曲线(多值函数)的新型插值方法，即：将直角坐标系转化为极坐标系，在极坐标系下进行插值计算，避开了多值函数带来的不便。经过实践验证，这一插值新方法是可行的、正确的并且能够取得很好的效果。 5．提出了利用现有转轮型谱资料和已有优秀转轮数据插值计算出新型号转轮方案及其模型综合特性曲线等的绘制方法，使反击式水轮机选型设计提高到更符合工程实际需要并积极促进新水力模型开发的新层次。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题的背景及意义

1.1.1反击式水轮机选型设计软件开发的历史背景

1.1.2反击式水轮机选型设计软件开发的必要性和意义

1.2课题国内外研究现状与发展趋势

1.2.1水轮机选型设计软件开发的国外研究现状

1.2.2水轮机选型设计软件开发的国内研究现状

1.2.3水轮机选型设计软件开发的发展趋势

1.3课题研究的现有条件

1.4课题研究的研究内容

第2章反击式水轮机选型设计的基本理论

2.1水轮机选型设计概述

2.2水轮机选型设计所必需的原始数据和资料

2.3水轮机选型设计所应遵循的原则

2.4反击式水轮机选型设计计算及其数学模型

2.4.1机组台数(单机容量)的确定

2.4.2选择水轮机的型号

2.4.3计算并确定设计流量

2.4.4计算并确定转轮的直径和额定转速

2.4.5水轮机安装高程的确定

2.4.6校核工作区

2.4.7确定结构形状，给出轮廓尺寸，画出方案图

2.4.8计算飞逸转速

2.4.9轴向推力的计算

2.4.10绘制出真机的运转特性曲线

2.4.11选型方案的核查及实施方案的确定

2.5本章小结

第3章反击式水轮机选型设计数据库的创建与管理

3.1选型设计资料数据库的重要性

3.2选型设计资料数据库管理软件的选用

3.3选型设计资料数据库的功能与组成

3.3.1选型设计资料数据库应实现的功能

3.3.2选型设计资料数据库的结构组成

3.4基本数据管理数据库的创建与管理

3.4.1反击式水轮机选型设计计算参数的输入表

3.4.2转轮直径和发电机同步转速标准系列数据表

3.4.3优秀转轮参数表

3.5模型综合特性曲线数据库的创建与管理

3.5.1模型综合特性曲线的离散

3.5.2模型综合特性曲线的拟合

3.6数据库的检验、修改及扩充与安全保护

3.7本章小结

第4章反击式水轮机选型设计软件开发技术

4.1软件的开发环境

4.2软件的组成

4.2.1基本数据管理模块

4.2.2综合特性数据管理模块

4.2.3综合特性曲线的插值管理模块

4.2.4选型设计计算及运转特性曲线绘制模块

4.3反击式水轮机选型设计数据库管理系统

4.4反击式水轮机选型设计软件开发技术

4.4.1软件用户权限管理

4.4.2选型设计中的主要参数计算

4.4.3综合特性曲线的处理

4.4.4真机运转特性曲线的绘制

4.5本章小结

第5章反击式水轮机选型设计软件应用

5.1选型设计软件的软硬件要求

5.2软件的安装

5.3软件的启动、运行及应用实例

5.3.1软件的启动

5.3.2软件运行介绍

5.3.3选型计算应用实例

5.4本章小结

第6章结束语

6.1总 结

6.2展 望

参考文献

致谢

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