检索结果-内蒙古大学图书馆

动力工程学报 2023年第8期43卷 992-999页

作者：练智博杜雪霏许斌黄典贵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

采用非均等流量射流的控制方式,即叶顶射流孔流量沿轴向弦长方向呈二次曲线分布,通过数值模拟方法探究LISA涡轮在斜切式叶顶形状下非均等射流对叶顶间隙泄漏流动的影响。结果表明:与前缘至尾缘间隙由小到大相比,前缘至尾缘间隙由大到小... 详细信息

采用非均等流量射流的控制方式,即叶顶射流孔流量沿轴向弦长方向呈二次曲线分布,通过数值模拟方法探究LISA涡轮在斜切式叶顶形状下非均等射流对叶顶间隙泄漏流动的影响。结果表明:与前缘至尾缘间隙由小到大相比,前缘至尾缘间隙由大到小的叶顶形状下,非均等射流更有利于控制间隙流动,其相较于无射流下的涡轮等熵总总效率最大增幅可达2.20%,动叶出口质量平均总压损失系数最大降幅可达37.56%,间隙相对泄漏流量最大降幅可达48.57%;当射流比(总射流量占主流流量的比例)小于1.0%时,采用叶顶前缘单孔射流量大的分布方式,当射流比大于1.0%时,增加叶顶中部的单孔射流流量,这种非均等射流分布规律比均等射流控制效果更佳。

关键词：涡轮间隙流动非均等射流斜切式叶顶数值模拟

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化学链燃烧中煤灰原位改性对钙基载氧体炭沉积的影响

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化工进展 2024年第8期43卷 4253-4261页

作者：梁国威金晶董波侯封校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与传热重点实验室上海200093 中北大学能源与动力工程学院山西太原030051

在流化床中利用准东煤灰负载在钙基载氧体上,对钙基载氧体进行原位改性,从而制备改性的CaSO_(4)-Ash复合载氧体。借助TG-MS实验中的CO_(2)离子流量强度曲线,考察准东煤灰负载量对载氧体还原反应过程中炭沉积特性的影响规律,并通过固固... 详细信息

在流化床中利用准东煤灰负载在钙基载氧体上,对钙基载氧体进行原位改性,从而制备改性的CaSO_(4)-Ash复合载氧体。借助TG-MS实验中的CO_(2)离子流量强度曲线,考察准东煤灰负载量对载氧体还原反应过程中炭沉积特性的影响规律,并通过固固反应与气固反应定量耦合实验,探究炭沉积的来源。结果表明:炭沉积量随原位改性制备过程中煤灰比例升高先减少后增加,添加质量分数为10%的准东煤灰制备的CaSO_(4)-10Ash复合载氧体能够最大程度降低炭沉积问题,减少了79.5%的炭沉积。固固反应中随煤灰负载比例升高,煤焦炭残留量减少,气固反应中煤灰负载比例大于5%时,复合载氧体性能开始呈下降趋势,积炭量开始增多;当煤灰负载比例大于10%时,随负载比例继续升高而增多的炭沉积的量主要来自于CO分解产生的积炭。

关键词：化学链燃烧准东煤煤灰改性 CaSO_(4)载氧体

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基于深度强化学习的多攻角翼型流动控制研究

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动力工程学报 2024年第12期44卷 1887-1897页

作者：尤孙钰靳智昊董祥瑞宋杨蔡小舒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传热重点实验室上海200093

针对弱湍流条件下大攻角翼型产生的流动分离现象,采用柔性演员评论家(Soft Actor-Critic,SAC)深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)算法训练神经网络,并对其进行闭环主动流动控制策略研究。在复杂环境下,通过增添零质量射流约... 详细信息

针对弱湍流条件下大攻角翼型产生的流动分离现象,采用柔性演员评论家(Soft Actor-Critic,SAC)深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)算法训练神经网络,并对其进行闭环主动流动控制策略研究。在复杂环境下,通过增添零质量射流约束,采用三射流进行优化策略研究,获得不同攻角条件下的平均阻力系数。结果表明:使用DRL训练得到的策略控制射流速度,可以高效抑制翼型流动分离;在单射流控制、翼型攻角分别为10°、13°、15°时,平均阻力系数分别减少25%、15.3%、11.7%;在大攻角条件下,基于DRL的主动流动控制方法具有良好的效果,验证了该方法在抑制翼型流动分离中的高效性;合成射流的引入也可以使智能体寻找到更好的控制策略,使阻力系数进一步减小。

关键词：流动控制深度强化学习弱湍流条件多攻角翼型

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优化变分模态分解与深度学习融合的滚动轴承故障诊断策略

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动力工程学报 2023年第6期43卷 749-758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

针对滚动轴承早期振动信号具有强非线性特征,导致难以判断其故障类型,提出了以相关峭度和Lyapunov指数为综合目标函数的优化变分模态分解(OVMD)参数优化方法,对综合目标函数最小值进行搜索,以确定模态分解数及惩罚因子的最佳组合,实现... 详细信息

针对滚动轴承早期振动信号具有强非线性特征,导致难以判断其故障类型,提出了以相关峭度和Lyapunov指数为综合目标函数的优化变分模态分解(OVMD)参数优化方法,对综合目标函数最小值进行搜索,以确定模态分解数及惩罚因子的最佳组合,实现降噪与特征提取,重构故障信号,并采用相空间重构法还原系统动力学非线性结构,通过卷积神经网络(CNN)提取纯净信号。结果表明:OVMD可有效降噪并剔除无关分量,重构信号经CNN学习后,吸引子轨迹收缩,信号非线性降低,故障呈可分状;该OVMD-CNN诊断模型具有良好的鲁棒性与泛化性,可实现轴承故障的智能诊断。

关键词：变分模态分解相关峭度 Lyapunov指数相空间重构卷积神经网络故障诊断

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襟翼形式对扑翼获能特性影响的对比分析

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空气动力学学报 2023年第5期41卷 35-47,I0001页

作者：张刚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

提高新能源利用效率、减少石化能源的消耗,是实现我国“碳达峰、碳中和”目标的关键。扑翼式获能器是一种可从流体中获取能量且结构简单、环境友好的新型获能装置。为有效提高传统扑翼获能器的获能特性,提出一种带有尾缘襟翼的新型扑翼... 详细信息

提高新能源利用效率、减少石化能源的消耗,是实现我国“碳达峰、碳中和”目标的关键。扑翼式获能器是一种可从流体中获取能量且结构简单、环境友好的新型获能装置。为有效提高传统扑翼获能器的获能特性,提出一种带有尾缘襟翼的新型扑翼获能器,并采用计算流体力学(CFD)方法对其获能特性进行了数值模拟研究,比较了采用不同偏转策略的带尾缘襟翼扑翼的绕流流场和获能效率,发现在一个运动周期里尾缘采用连续偏转(TP式)方法提升扑翼获能特性的效果最为显著。最后,对比分析了主动式的尾缘襟翼和被动式的格尼襟翼对其扑翼获能性能的影响。结果表明,尾缘襟翼对扑翼获能效率的提升主要体现在中高缩减频率工况(f^(*)=0.12~0.22),在f^(*)=0.18时获能效率最大,可提高到46.3%;而格尼襟翼对扑翼获能效率的提升主要体现在中低缩减频率工况(f^(*)=0.08~0.14),在f*=0.12时获能效率最大,可提高到41.2%。因此这两种方法都具有实际应用前景和发展潜力。

关键词：扑翼获能尾缘襟翼格尼襟翼获能效率数值模拟

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叶片尾缘偏转对升力型垂直轴水轮机性能的影响

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动力工程学报 2023年第1期43卷 83-91,101页

作者：李凯迪周东海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

提出通过叶片尾缘自主偏转,提高传统升力型垂直轴水轮机水能利用效率的新思路。采用计算流体力学(CFD)方法,结合动网格和重叠网格技术对垂直轴水轮机的水动力性能进行二维非稳态数值模拟计算提出了尾缘始终向压力面偏转(OSO)和尾缘以恒... 详细信息

提出通过叶片尾缘自主偏转,提高传统升力型垂直轴水轮机水能利用效率的新思路。采用计算流体力学(CFD)方法,结合动网格和重叠网格技术对垂直轴水轮机的水动力性能进行二维非稳态数值模拟计算提出了尾缘始终向压力面偏转(OSO)和尾缘以恒定的角速度进行连续偏转(CD)的2种尾缘偏转控制策略,探究了尾缘偏转长度和偏转角度对垂直轴水轮机获能特性的影响规律。结果表明:在低叶尖速比下,采用OSO型偏转形式对水轮机性能的提升效果更好,当叶尖速比为1.00时,在尾缘偏转角度幅值为15°与偏转长度为0.1倍弦长的尾缘偏转参数组合下,水轮机的平均获能效率可提高约17.1%;在中高叶尖速比下,采用CD型偏转形式可有效提升垂直轴水轮机的平均获能效率,当叶尖速比为3.00时,与原始水轮机相比,水轮机的平均获能效率最大可提升约15.39%;在实际运用中,可以将2种控制策略结合起来灵活实施,使得水轮机在全工况范围内保持高效的获能特性,使之具备工程化应用价值和潜力。

关键词：垂直轴水轮机叶片尾缘偏转获能效率数值模拟

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基于TDLAS的脉冲爆震发动机燃气温度测量

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燃烧科学与技术 2024年第4期30卷 411-418页

作者：吴昭李江帆卢杰杨斌郑龙席上海理工大学能源与动力工程学院上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093 西北工业大学动力与能源学院西安710072

针对脉冲爆震发动机(pulse detonation engine,PDE)燃气温度参数在线测量,基于可调谐半导体激光器吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)技术,采用扫描波长直接吸收-时分复用策略,以H_(2)O分子为目标组分,设计... 详细信息

针对脉冲爆震发动机(pulse detonation engine,PDE)燃气温度参数在线测量,基于可调谐半导体激光器吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)技术,采用扫描波长直接吸收-时分复用策略,以H_(2)O分子为目标组分,设计了燃气温度测量系统,并将该系统应用于PDE燃气温度测量,获得了PDE燃气H_(2)O分子(7 444.352+7 444.371)-(7 185.587+7 185.597)cm^(-1)谱线对吸收光谱,并基于双线测温原理实现了5 Hz、10 Hz、15 Hz、20 Hz、25 Hz、30 Hz工作频率燃气温度的在线测量,详细讨论了PDE在不同工作频率下的燃气温度测量结果.结果表明:基于TDLAS技术可以实现PDE燃气温度在线测量.PDE在5 Hz工作频率时,爆震波燃气峰值温度为1 868 K,爆震波通过后,燃气温度存在618 K和424 K两个台阶;不同工作频率下,PDE的燃气温度变化规律较为相似,但随着工作频率的提高,燃气温度升高,这为PDE燃烧优化以及性能评估提供数据支撑.

关键词：脉冲爆震发动机燃烧诊断可调谐半导体激光器吸收光谱燃气温度时分复用

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小管径CO_(2)蒸发器换热性能

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化学工程 2023年第3期51卷 84-89页

作者：焦兴蓉张良杨玉麒上海理工大学上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为进一步优化适用于低蒸发温度的CO_(2)蒸发器性能,建立CO_(2)翅片管式蒸发器数学模型,探究在低蒸发温度-35℃、制冷剂流量0.06 kg/s、进风干球温度-25℃、风速1—3.5m/s条件下,5种不同换热管径及流路数对CO_(2)蒸发器的换热量、传热特... 详细信息

为进一步优化适用于低蒸发温度的CO_(2)蒸发器性能,建立CO_(2)翅片管式蒸发器数学模型,探究在低蒸发温度-35℃、制冷剂流量0.06 kg/s、进风干球温度-25℃、风速1—3.5m/s条件下,5种不同换热管径及流路数对CO_(2)蒸发器的换热量、传热特性、压降特性的影响,并搭建CO_(2)跨临界双级压缩制冷试验台对蒸发器进行性能测试,验证蒸发器模型的准确性与可靠性。研究结果表明:迎面风速的增加可以提高蒸发器换热特性和增大管内外侧压降,但迎面风速过大反而会使管内换热系数降低;小管径在CO_(2)蒸发器的应用,可以显著提高换热性能,5 mm管径蒸发器空气侧与制冷剂侧换热系数相比于6.35 mm管径换热器分别最大提高15%和45.91%;通过增加流路数可以明显改善小管径蒸发器压降过大问题,为用于低温制冷的CO_(2)蒸发器性能优化与推广提供参考。

关键词：二氧化碳小管径化实验验证低蒸发温度数值模拟传热

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吹吸联合射流对垂直轴风力机气动特性的影响研究

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动力工程学报 2023年第8期43卷 1022-1029页

作者：刘青松缪维跑罗帅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

针对垂直轴风力机(VAWT)复杂流场特性,提出一种基于吹吸联合射流的主动流动控制方法,以抑制攻角周期性变化导致的动态失速现象。通过在翼型吸力面前缘和压力面尾缘同时进行吸气与吹气,采用高精度数值模拟研究其对垂直轴风力机气动性能... 详细信息

针对垂直轴风力机(VAWT)复杂流场特性,提出一种基于吹吸联合射流的主动流动控制方法,以抑制攻角周期性变化导致的动态失速现象。通过在翼型吸力面前缘和压力面尾缘同时进行吸气与吹气,采用高精度数值模拟研究其对垂直轴风力机气动性能的影响。结果表明:在中低叶尖速比下吹吸联合射流对功率系数的提升效果最为明显,并能显著减缓叶片动态失速现象,消除整机负转矩,进而减小叶片离心力以及增加风轮的稳定性与安全性。

关键词：垂直轴风力机主动流动控制气动性能计算流体力学

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蒸汽加热竖直窄矩形通道内流动沸腾换热实验与预测模型

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动力工程学报 2023年第8期43卷 959-966页

作者：赵谢飞陶乐仁金程居一伟黄理浩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

为了研究窄通道的流动沸腾换热特性,利用单面蒸汽加热的方式在竖直窄矩形通道中进行实验,分析了质量流量、入口过冷度等因素对换热特性的影响,并建立了适用于竖直窄矩形通道的流动沸腾换热预测关系式。基于目前大部分经验公式均忽略了... 详细信息

为了研究窄通道的流动沸腾换热特性,利用单面蒸汽加热的方式在竖直窄矩形通道中进行实验,分析了质量流量、入口过冷度等因素对换热特性的影响,并建立了适用于竖直窄矩形通道的流动沸腾换热预测关系式。基于目前大部分经验公式均忽略了入口过冷度对气泡生长过程的影响,导致流动沸腾换热预测精确度偏低,故考虑窄矩形通道的尺寸限制和流体表面张力影响,引入相关系数后建立了新的预测模型。结果表明:当质量流量增加或入口过冷度减小时,壁面温度先上升后下降,然后逐渐趋于稳定;同时入口过冷度的减小将大幅增大传热系数,而质量流量的变化对传热系数影响较小,并且在入口过冷度较高时,质量流量的影响进一步减弱;新的预测模型可在本实验工况范围内较好地预测窄矩形通道流动沸腾传热系数。

关键词：窄通道两相流传热系数预测模型

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