[发明专利]一种混流式水轮机电站空化系数统计计算方法

说明书

本发明公开了一种混流式水轮机电站空化系数统计计算方法，依托国内2000年以来投产的61个立式混流式机组的电站空化系数数据，采用非线性回归的统计学方法获得了不同比转速段混流式水轮机电站空化系数与比转速间的统计关系。

技术领域

本发明涉及水电站立式混流式水轮机，特别涉及立式混流式水轮机电站空化系数统计计算方法。

背景技术

因负荷调节的需要，水轮机经常需要在偏离最优工况条件下运行，这使得空化发生的可能性增大。空化会引起流动的不稳定，进而引起压力脉动、噪声、空蚀等问题，导致过流部件表面损坏、机组效率和出力降低，给机组稳定运行和使用寿命带来极大的威胁。

为了抑制空化空蚀，往往需要有较大的淹没深度，而这将增加厂房开挖和土建投资。因此，合理确定水轮机的吸出高度和安装高程成了水电站初步设计的重要内容。对于具体的水电站及选定的水轮机，水轮机安装高程取决于吸出高度H_s，而吸出高度H_s又直接与电站空化系数σ_p相关。

目前估算电站空化系数σ_p的方法通常有：(1)利用己有模型转轮参数及其综合特性曲线估算电站空化系数σ_p。该方法基于己有的模型转轮资料，一般难以满足新的水电工程要求；(2)用统计公式估算电站空化系数σ_p。目前虽然这类统计公式较多，但大部分都是依据几十年前的样本数据统计出来的。为获得能全面反映混流式水轮机最新水力性能进展的空化系数统计公式，需重新收集整理电站数据并进行统计分析。

发明内容

本发明就是针对现有技术的不足，提供了一种施工操作方便、工作效率高且施工成本低的双曲面鱼腹式连续箱梁变截面钢模板的制作方法。

为了实现上述目的，本发明所设计的混流式水轮机电站空化系数统计计算方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

收集立式混流式机组数据，依据水轮机额定比转速n_sr，将水轮机数据分成n_sr≤225m.kW、n_sr225m.kW二组；

根据样本数据分布特点选择若干种非线性统计公式模型，基于最小二乘法原理，采用高斯-牛顿迭代法，用非线性回归统计学方法得到了各公式模型的系数，再由剩余标准差S判断各回归曲线的拟合精度。y_i是原始样本数据点，y_i′为拟合数据点，n为样本数；S表示样本值与回归曲线间的标准距离；

从中选择剩余标准差S最小的统计公式作为立式混流式水轮机在二个比速段的电站空化系数统计计算公式。

进一步地，所述收集的立式混流式机组数据为中国2000年到2018年的数据。

更进一步地，

所述非线性统计公式模型为在二个比速段的剩余标准差S均最小，具体的电站空化系数统计计算公式为：

当n_sr≤225m.kW时，

当n_sr225m.kW时，

σ_p为电站空化系数。

本发明的优点在于：所得公式基于最新的电站数据，并根据数据分布特点，进行了分段的非线性统计分析，最后根据剩余标准差选择了最优的公式。因此，所得统计公式可更好地满足水电工程设计要求，可为后续的水电工程建设提供有力的技术支撑。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

本发明所设计的混流式水轮机电站空化系数统计计算方法，包括以下步骤：