李一鳳

摘 要：隨著科技的發(fā)展，計算機輔助軟件得到了廣泛的應(yīng)用。迄今為止，計算機的出現(xiàn)使人們的生活更加方便的同時還提高了人們的生活質(zhì)量和工作效率。隨著中國水電事業(yè)的不斷發(fā)展，水輪機在水力發(fā)電等方面承擔了重要角色。如果將二者有效地相結(jié)合，不僅簡化水利工程的工作流程，還能充分體現(xiàn)在工程項目中計算機輔助軟件所占的重要地位。

關(guān)鍵詞：水輪機；計算機輔助軟件；水利工程

在電子產(chǎn)品日趨重要的今天，計算機輔助軟件技術(shù)不僅受到高度重視，還在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。因此，水利工程也受到計算機輔助技術(shù)的巨大影響。在工程項目的啟動實施過程中，與項目有關(guān)的計算機輔助技術(shù)也層出不窮。近幾十年計算機輔助技術(shù)出現(xiàn)在人們的生活中，它的出現(xiàn)大大提高了工作效率，節(jié)省了時間還利用計算機代替了傳統(tǒng)的手工設(shè)計，為設(shè)計者簡化了工作流程。因此，水輪機計算機輔助軟件技術(shù)的應(yīng)用是科技發(fā)展的必然趨勢。

1 水輪機的結(jié)構(gòu)與計算機輔助軟件的發(fā)展前景

1.1 水輪機的組成

目前，應(yīng)用最為廣泛的水輪機主要有沖擊式水輪機和反擊式水輪機的工作特點和機身結(jié)構(gòu)，水輪機可分為貫流式水輪機、大型混流式水輪機、水泵水輪機、大型軸流式水輪機。水輪機是將水能轉(zhuǎn)化為水輪機運動的機械能，水流量越大，轉(zhuǎn)化的動能越多。其中大型混流式水輪機領(lǐng)先于國外的先進技術(shù)，達到了國際的領(lǐng)先技術(shù)水平。另一種是充分考慮到水輪機工作時過程復(fù)雜、機組振動大的特點的水泵水輪機，并且結(jié)合水泵水輪機的優(yōu)點，對主要部件進行強度分析，提高安全性能。同時，水輪機采用高精度的密封裝置降低磨損，節(jié)約成本。提高了水輪機零部件的精度和水輪機工作的性能。水輪機主要由座環(huán)、蝸殼、分瓣轉(zhuǎn)輪、與主軸連接的轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)組成。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)加強水輪機的導(dǎo)葉限位裝置能夠有效地減少因相互碰撞而產(chǎn)生的事故。此外，水輪機的雙層油蓋能夠有效地防止油的泄露，降低耗能。工作時，由于機組臺數(shù)的不同會引起發(fā)電的效率有所差異，然而通過改變機組的數(shù)量可能會引發(fā)事故，會給檢修的工作人員帶來不便，如果改用計算機輔助軟件控制機組的運行不僅簡化了工人們的操作程序，還能夠及時發(fā)現(xiàn)故障及時搶修，節(jié)約人力、財力和時間，計算機輔助軟件的開發(fā)有利于新產(chǎn)品的研發(fā)與設(shè)計。

1.2 應(yīng)用廣泛的水輪機

隨著水電事業(yè)的發(fā)展，水輪機依靠其自身的優(yōu)越性，已在水電開發(fā)工程中占據(jù)重要地位。水輪機主要應(yīng)用于水力發(fā)電站，既可以作為水泵又可以作為一種調(diào)節(jié)系統(tǒng)的裝置。它的存在能夠很好地改善火力發(fā)電機組帶來的環(huán)境污染而且降低火力發(fā)電所用的成本。我國水輪機制造產(chǎn)業(yè)進入飛速發(fā)展的階段，這使水輪機在發(fā)電行業(yè)中起著重要作用，同時成為水利工程中必不可少的設(shè)備之一。伴隨著十八大的圓滿閉幕，政府大力提倡節(jié)能減排，達到建設(shè)資源友好型社會的目的。水輪機發(fā)電能實現(xiàn)環(huán)境的自我保護，減少化石能源的燃燒，符合節(jié)能減排的社會理念。同時，水輪機的結(jié)構(gòu)設(shè)計仍然在不斷地完善，不斷與新技術(shù)相結(jié)合使水輪機的應(yīng)用越來越廣泛。因此開發(fā)水輪機計算機輔助軟件成為了水利發(fā)電的必然趨勢。

1.3 水輪機計算機輔助軟件開發(fā)的必然性

水輪機在水利工程中一直占有重要地位，水輪機也一直向高性能、高參數(shù)、大容量的方向發(fā)展。為解決電力問題需要大力擴建水電站，因此水輪機計算機輔助軟件是水輪機發(fā)展的必然方向。在興建水電站的同時會需要大量的人力來控制水輪機，安裝計算機輔助軟件后可以減少人力資源的應(yīng)用節(jié)約開始，降低電力成本，增加收益。隨著市場競爭力不斷地加強，計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，水輪機能夠借助計算機的運算、數(shù)據(jù)處理功能代替手工繪圖，使繪圖更加快捷方便。計算機輔助軟件的開發(fā)會減少人為造成的失誤，降低損失。為水力發(fā)電的正常運行提供了一種有效的手段。使電廠的管理更加系統(tǒng)化專業(yè)化，使檢修更加精準化，縮短檢修工期，增加經(jīng)濟效益。將水輪機與計算機輔助軟件技術(shù)有效地結(jié)合，更好地實現(xiàn)水力發(fā)電產(chǎn)業(yè)自動化，是科技發(fā)展的必然結(jié)果。

2 計算機輔助軟件的應(yīng)用

2.1 水利工程中計算機輔助軟件的開發(fā)

水利工程中經(jīng)常用到的軟件有：AutoCAD、Painte軟件和Solid Edge 軟件。AutoCAD是一款工程上常用的二維繪圖軟件，利用這個軟件可以用多種方式對圖紙進行多元化的設(shè)計、填充、修改，減少了繪圖周期；Painte軟件是一款可以對圖紙進行仿真加工的計算機軟件，實物可以通過其更加細致逼真地呈現(xiàn)出來；而Solid Edge軟件則能對細節(jié)部分進行加工，為用戶提供了極大的自由空間，為用戶的想象力提供了創(chuàng)造空間，使美化效果更加細致。這些軟件的開發(fā)不僅代替了傳統(tǒng)手工繪圖，還改善了手工繪圖周期長，難以更改的情況。計算機輔助軟件的開發(fā)既節(jié)約成本又提高了工作人員的工作效率，同時更加有助于對色彩形狀的更改，更加直觀立體的表現(xiàn)出設(shè)計者的觀點。將設(shè)計者的想法完整地呈現(xiàn)出來。為了在激烈的市場競爭中占有一席之地必須在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)之上結(jié)合新技術(shù)，大力發(fā)展現(xiàn)代科學技術(shù)，降低資源利用率，減少能耗。計算機輔助軟件技術(shù)涵蓋范圍廣，需要人工智能技術(shù)、模擬仿真技術(shù)、決策系統(tǒng)的支持，因此必須加大支持力度與資金投入量鼓勵對這些技術(shù)的研發(fā)，才能切合我國國情提高我國水輪機計算機輔助軟件技術(shù)的發(fā)展速度。

2.2 水輪機計算機輔助軟件的作用

水輪機計算機輔助軟件將電子設(shè)備集成一體化，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單化，提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟性，降低了水輪機事故的多發(fā)性。與傳統(tǒng)的控制相比降低了工作人員的勞動強度，節(jié)約了時間，降低了化石能源帶來的污染。因此，水輪機計算機輔助軟件成為水利工程項目中不可或缺的軟件，降低了工程項目的成本。同時，使水力發(fā)電更加系統(tǒng)化。計算機輔助軟件改變了傳統(tǒng)管理造成的問題，利用計算機輔助軟件技術(shù)既加強了工程的管理，又縮短了工程設(shè)計的周期進行資源配置，為企業(yè)管理人員及其他資源進行合理配置。

計算機輔助軟件對發(fā)電全程進行監(jiān)控，能從根本上降低事故發(fā)生率，從源頭找到安全隱患。在科技發(fā)展飛速的今天，與科技相結(jié)合的過程既是機遇又是挑戰(zhàn)，只有在探索中不斷創(chuàng)新、不斷總結(jié)經(jīng)驗才能更好地經(jīng)受住考驗。

2.3 水輪機計算機輔助軟件的實用性

水輪機計算機輔助軟件不僅可以控制機組的數(shù)量還可以控制水輪機的開關(guān)。通過對水輪機安裝監(jiān)控系統(tǒng)可以直接利用計算機檢查水輪機產(chǎn)生的故障，并且對存在故障的水輪機及時停止運行。水輪機計算機輔助軟件包含控制、監(jiān)視和保護三個功能。采用計算機來直接控制水輪機，把需要人工控制的轉(zhuǎn)換成自動控制，通過集成電路控制水輪機，將程序儲存在電腦軟件中，通過站內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通信實現(xiàn)資源共享，有效地將控制、保護、監(jiān)視功能集成一體化，簡化工作程序，提高工作效率。如果遇到故障，計算機輔助軟件會及時啟動自我保護模式，使水輪機停止工作，達到保護水輪機葉片的目的，減少水輪機的損耗，節(jié)約資金，減少人力的消耗，減輕人力的負擔。

3 結(jié)束語

水利發(fā)電工程發(fā)展如此迅速的背景下，水輪機計算機輔助技術(shù)也慢慢地發(fā)展起來。將水輪機與計算機輔助技術(shù)有效地相結(jié)合不僅節(jié)能環(huán)保，節(jié)約時間提高工作效率，高效地完成發(fā)電目標。因此，水輪機計算機輔助軟件的開發(fā)在符合大背景下的發(fā)展腳步的同時也將開啟一個以水輪機計算機輔助軟件主導(dǎo)地位的新的水利工程時代。

參考文獻

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