检索结果-内蒙古大学图书馆

动力工程学报 2022年第6期42卷 522-529页

作者：肖俊青金江涛岳敏楠李春许子非孙康上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

针对CEEMDAN算法处理非线性振动信号存在虚假、冗余分量问题,基于分形理论,提出了一种改进自适应白噪声总体平均经验模态分解(ICEEMDAN)融合卷积神经网络(CNN)方法。以轴承损伤实验数据与仿真信号为分析对象,采用CEEMDAN算法将其分解以... 详细信息

针对CEEMDAN算法处理非线性振动信号存在虚假、冗余分量问题,基于分形理论,提出了一种改进自适应白噪声总体平均经验模态分解(ICEEMDAN)融合卷积神经网络(CNN)方法。以轴承损伤实验数据与仿真信号为分析对象,采用CEEMDAN算法将其分解以实现降噪,并采用主成分分析(PCA)降维提取有效的故障特征,利用分形盒维数筛选最佳重构分量并剔除无关分量,最终由CNN对其进一步挖掘实现故障诊断识别与分类。最后,将本文方法与现有多种融合深度学习方法进行对比并采用t-SNE进行可视化分析,以验证本文方法的可靠性和实用性。结果表明:各信噪比方法对实验数据均具有较强的鲁棒性和泛化性,且分类准确率较原始方法提高了0.54%~10.33%。

关键词：改进CEEMDAN算法卷积神经网络轴承故障诊断

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带局部运动表面翼型的动态失速特性研究

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动力工程学报 2022年第9期42卷 821-828页

作者：张馨艺孙晓晶上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

采用数值模拟方法研究了运动表面长度l、速度比k、凹槽深度h和运动表面的无量纲位置s对带局部运动表面的NACA0012翼型动态失速特性的影响,在相同工况下对比了带表面射流与运动表面边界层控制方法(MSBC)对动态失速的控制效果。结果表明:... 详细信息

采用数值模拟方法研究了运动表面长度l、速度比k、凹槽深度h和运动表面的无量纲位置s对带局部运动表面的NACA0012翼型动态失速特性的影响,在相同工况下对比了带表面射流与运动表面边界层控制方法(MSBC)对动态失速的控制效果。结果表明:采用运动表面边界层控制方法能够明显改善翼型的动态失速特性;在最优参数组合(s=0.4、l=0.4、k=1和h=0.25 mm)下MSBC翼型的等效升阻比较原始翼型增大了57.10%;当耗能系数较低时,与带表面射流的翼型相比,采用MSBC翼型可以通过较少的局部能量输入,就能达到提高翼型气动效率的目的。

关键词：动态失速翼型运动表面气动性能数值研究

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漂浮式风力机平台局部系泊蠕变模式下动态响应分析

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动力工程学报 2022年第10期42卷 933-943页

作者：孙康金江涛李春李蜀军许子非肖俊青上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

针对漂浮式风力机平台长期受风、浪及海流作用下系泊发生蠕变加快腐蚀,造成系泊失效的问题,基于深度学习与混沌理论对局部系泊失效下的风力机平台进行了动态响应分析,重点研究系泊是否发生蠕变以及蠕变系泊位置。以美国国家可再生能源... 详细信息

针对漂浮式风力机平台长期受风、浪及海流作用下系泊发生蠕变加快腐蚀,造成系泊失效的问题,基于深度学习与混沌理论对局部系泊失效下的风力机平台进行了动态响应分析,重点研究系泊是否发生蠕变以及蠕变系泊位置。以美国国家可再生能源实验室开发的5 MW漂浮式风力机为研究对象,基于Barge平台验证所提方法的有效性。结果表明:系泊失效后各自由度响应急剧增大,但在蠕变阶段,响应变化极小,艏摇响应更为敏感;采用卷积神经网络及混沌可有效识别系泊状态与蠕变系泊位置,对预防系泊失效,保证风力机正常运行具有重要意义。

关键词：漂浮式风力机系泊蠕变深度学习混沌状态识别

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基于优化变分模态分解与混沌分形融合的滚动轴承故障识别

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动力工程学报 2022年第10期42卷 951-959,985页

作者：孙康金江涛李春许子非上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为精确识别滚动轴承故障类型,针对强非线性及非平稳性信号,分析其混沌特性,结合Lyapunov指数提出优化变分模态分解(OLVMD)方法,利用该方法实现降噪并选取敏感分量重构故障信号。引入分形理论,采用拟合偏差平方和方法对传统的关联维数计... 详细信息

为精确识别滚动轴承故障类型,针对强非线性及非平稳性信号,分析其混沌特性,结合Lyapunov指数提出优化变分模态分解(OLVMD)方法,利用该方法实现降噪并选取敏感分量重构故障信号。引入分形理论,采用拟合偏差平方和方法对传统的关联维数计算方法进行改进,计算轴承不同状态下的混沌关联维数,并分析了损伤轴承实验数据。结果表明:OLVMD方法可有效剔除无关分量,消除冗余影响;不同状态轴承的关联维数具有显著差异,关联维数可作为轴承工作状态监测与诊断的依据,且该方法有良好的鲁棒性和泛化性。

关键词：滚动轴承故障诊断混沌 Lyapunov指数变分模态分解分形关联维数拟合偏差平方和

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大密度比双气泡在孔板结构微通道内上升行为的格子Boltzmann方法模拟

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空气动力学学报 2022年第3期40卷 120-129,I0002页

作者：严裕娄钦上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

基于格子Boltzmann两相流大密度比模型模拟了孔板结构微通道内双气泡在浮力作用下的上升过程,主要研究E?tv?s数(Eo)、气泡相对大小、气泡之间的距离以及气泡和孔板间的距离对气泡变形、合并的动力学行为以及气泡上升速度和气泡剩余质量... 详细信息

基于格子Boltzmann两相流大密度比模型模拟了孔板结构微通道内双气泡在浮力作用下的上升过程,主要研究E?tv?s数(Eo)、气泡相对大小、气泡之间的距离以及气泡和孔板间的距离对气泡变形、合并的动力学行为以及气泡上升速度和气泡剩余质量的运动特性的影响。研究发现,随着Eo数的增大,气泡在通过孔板通道时形变越严重,表现为上部气泡和下部气泡在合并过程中所夹带的液泡数量和质量同时增加,且气泡在通过通道的过程中会发生多次接触、合并与破裂;数值结果还表明,随着Eo数的增大,气泡达到顶端的时间增加而气泡穿过孔板的质量减小。另一方面,当上方气泡的尺寸大于下方气泡的尺寸时,两气泡在合并的过程中夹带的液泡数量更少,气泡穿过孔板时更迟缓但能够穿过孔板的气泡质量增多。此外,对于不同的气泡间距离和不同的气泡与孔板之间的距离,发现上下气泡之间的距离过大或者过小时,在气泡的合并过程中都不容易夹带液泡,且气泡穿过孔板的质量随着两气泡之间距离以及上方气泡与孔板之间距离的减小而增加。

关键词：大密度比格子Boltzmann方法双气泡气泡动力学行为孔板结构

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三维套管式加肋相变蓄热单元的传热特性分析

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动力工程学报 2022年第5期42卷 437-443页

作者：任智彬黄河高佳徐赵明上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

采用数值模拟方法研究了不同模型的相变蓄热单元蓄/放热过程以及入口流体温度对蓄热过程的影响。结果表明:沿轴向方向,不同截面的蓄/放热时间相差很大,轴向方向的自然对流对蓄/放热的影响较小;添加分形肋片提高蓄/放热速率的效果最好;... 详细信息

采用数值模拟方法研究了不同模型的相变蓄热单元蓄/放热过程以及入口流体温度对蓄热过程的影响。结果表明:沿轴向方向,不同截面的蓄/放热时间相差很大,轴向方向的自然对流对蓄/放热的影响较小;添加分形肋片提高蓄/放热速率的效果最好;在蓄热过程中,模型4和模型5的蓄热时间相比于模型1均缩短了45.4%;在放热过程中,模型2~模型5相比于模型1的放热时间分别缩短了12.3%、13.7%、27.4%和34.2%;提高入口流体温度可以显著缩短蓄热时间,但蓄热速率的增幅逐渐减小,当入口流体温度高于358.15 K时,入口流体温度对融化时间的影响明显减小。

关键词：三维相变蓄热肋片模型自然对流数值模拟

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R513A在水平管内沸腾换热及压降特性的实验研究

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上海理工大学学报 2025年第2期47卷 139-147页

作者：张青黄理浩张佳妮陶乐仁朱天意陈建红上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093 上海市质量监督检验技术研究院上海200214

全球变暖问题日益严重,制冷行业需要对现有的制冷剂工质进行替换并进一步强化换热器的传热效率。通过实验研究了混合制冷剂R513A在外径分别为9.52、12.70 mm的水平光滑管和内螺纹管内的沸腾换热特性,分析了热流密度、管径、质量流速和... 详细信息

全球变暖问题日益严重,制冷行业需要对现有的制冷剂工质进行替换并进一步强化换热器的传热效率。通过实验研究了混合制冷剂R513A在外径分别为9.52、12.70 mm的水平光滑管和内螺纹管内的沸腾换热特性,分析了热流密度、管径、质量流速和蒸发温度对传热系数及压降变化的影响机理。结果表明:沸腾传热系数随着热流密度的增大先增大后减小,9.52 mm光滑管内制冷剂扰动更剧烈,其传热系数比12.70 mm光滑管的提高了13.91%~19.77%。与此同时,9.52 mm换热管内的压降为12.70 mm换热管的1.4~3.8倍。管内传热系数随着蒸发温度和质量流速的增加而增大,并且低质量流速时更容易达到局部干涸点,此时沸腾传热系数急剧减小。对预测传热系数的Cooper、Liu-Winterton关联式进行了对比。在干涸发生前,两个关联式皆能较好地预测R513A在水平光滑管内的流动沸腾换热特性;在干涸发生后,Liu-Winterton关联式预测精度更高;干涸前、后平均绝对误差分别为18.53%和28.36%。

关键词： R513A 流动沸腾内螺纹管传热系数压降

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扇贝阻尼密封阻塞流动特性研究

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热能动力工程 2023年第7期38卷 13-20页

作者：张万福杨莉赵琳慧李春上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为探明扇贝阻尼密封在不同阻塞状态下的静态稳定性,应用计算流体力学方法研究阻塞、非阻塞工况对扇贝阻尼密封静态刚度与气流力的影响规律。研究表明:阻塞工况下,不同错开角及中高长径比下密封气流力、静态刚度均随偏心率增加而降低,低... 详细信息

为探明扇贝阻尼密封在不同阻塞状态下的静态稳定性,应用计算流体力学方法研究阻塞、非阻塞工况对扇贝阻尼密封静态刚度与气流力的影响规律。研究表明:阻塞工况下,不同错开角及中高长径比下密封气流力、静态刚度均随偏心率增加而降低,低长径比密封气流力在高偏心下较大;非阻塞工况下,不同错开角、长径比的密封气流力随偏心率增加而增大,高偏心率下静态刚度较小,非阻塞工况密封静态稳定性高于阻塞工况;由于进出口压差存在,使得扇贝阻尼密封马赫数在进出口两端增长较大,非阻塞状态进出口段马赫数变化幅度小于阻塞状态。

关键词：扇贝阻尼密封计算流体力学静态刚度系数阻塞流动稳定性

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T型微通道内液滴在幂律流体中运动机理的格子Boltzmann方法研究

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应用数学和力学 2022年第3期43卷 255-271页

作者：刘浩娄钦黄一帆上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

采用非Newton不可压两相流格子Boltzmann模型研究了T型微通道内Newton液滴在非Newton幂律流体中的运动过程.研究了非Newton流体幂律指数n、主管道毛细数Ca、两相流量比Q、两相黏度比M以及主管道壁面润湿性θ对液滴在T型微通道内的形成... 详细信息

采用非Newton不可压两相流格子Boltzmann模型研究了T型微通道内Newton液滴在非Newton幂律流体中的运动过程.研究了非Newton流体幂律指数n、主管道毛细数Ca、两相流量比Q、两相黏度比M以及主管道壁面润湿性θ对液滴在T型微通道内的形成尺寸、形成时间和变形参数(DI)的影响.研究结果表明:首先,主管道流体幂律指数n从0.4增加到1.6时,液滴的形成尺寸近似呈线性减小,而液滴的形成时间和变形参数先快速减小,然后缓慢减小;其次,黏度比对液滴形成尺寸、液滴形成以及变形参数的影响与幂律指数的影响基本一致;再者,随着Ca和主管道壁面润湿性的增加,形成液滴的尺寸近似呈线性减小,形成液滴的时间和变形参数先快速减小然后缓慢减小,且减小趋势随幂律指数的增加而减缓;最后,研究结果还表明主管道和子管道的流量比Q越大,液滴形成时间越长,液滴形成尺寸和变形参数越小.

关键词：幂律两相流体液滴尺寸液滴变形参数 T型微通道

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基于混沌理论的地震诱导近海风力机动力响应研究

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动力工程学报 2022年第2期42卷 156-163页

作者：牛凯伦闫阳天李春薛世成李志昊孙康上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为探究极端环境下地震诱导大型单桩式近海风力机的非线性结构动力特性,以DTU 10 MW风力机为研究对象,构建地震-湍流风-波浪多物理场模型,研究其动力响应特性,根据混沌理论,采用相空间重构法和最大Lyapunov指数法,从定性和定量角度分析... 详细信息

为探究极端环境下地震诱导大型单桩式近海风力机的非线性结构动力特性,以DTU 10 MW风力机为研究对象,构建地震-湍流风-波浪多物理场模型,研究其动力响应特性,根据混沌理论,采用相空间重构法和最大Lyapunov指数法,从定性和定量角度分析了单桩式近海风力机动力响应的混沌特性。结果表明:地震与环境载荷联合作用下,塔底位移最大值相比仅有环境载荷时明显增大,地震载荷主要影响塔架中部及底部动力响应,其诱导塔顶振动幅值较小;随地震强度的增加,塔顶流向及侧向加速度响应最大Lyapunov指数变大,混沌特性增强,塔顶稳定性减弱。

关键词：海上风力机地震混沌特性动力特性 Lyapunov指数

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