检索结果-内蒙古大学图书馆

太阳能学报 2023年第6期44卷 343-350页

作者：张强缪维跑常林森刘青松李春张万福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

为改善风力机翼型动态失速性能,利用代理模型方法替代计算流体力学(CFD)方法开展翼型动态失速特性优化设计。通过CST参数化方法构建翼型几何外形,采用优化的拉丁超立方抽样进行试验设计,获得样本点处的气动力参数,建立高斯过程回归模型... 详细信息

为改善风力机翼型动态失速性能,利用代理模型方法替代计算流体力学(CFD)方法开展翼型动态失速特性优化设计。通过CST参数化方法构建翼型几何外形,采用优化的拉丁超立方抽样进行试验设计,获得样本点处的气动力参数,建立高斯过程回归模型,依据改善期望最大准则增加样本点,不断提高模型精度。以降低风力机翼型的平均力矩与阻力系数为优化目标,以平均升力系数不降为限制条件,采用受自然启发的全局进化类遗传算法进行寻优。结果表明:与原始翼型相比,优化翼型综合气动性能更优,尤其是平均阻力与平均力矩系数,分别减小9.57%与16.6%;此外,优化翼型可抑制后缘涡向前缘发展,在一定程度上改善动态失速。

关键词：风力机翼型动态失速 CST参数化代理模型翼型优化

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风透镜优化构型对垂直轴风力机气动性能研究

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太阳能学报 2023年第3期44卷 39-45页

作者：张唯叶舟李春李仙东欧华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

风透镜是一种应用于垂直轴风力机的新型外部辅助装置,为探究风透镜结构对垂直轴风力机气动性能的影响,通过数值模拟的方法,结合贝塞尔曲线对其构型进行优化设计。结果表明:风透镜具有较好的聚风性能,有助于垂直轴风力机气动性能的提升,... 详细信息

风透镜是一种应用于垂直轴风力机的新型外部辅助装置,为探究风透镜结构对垂直轴风力机气动性能的影响,通过数值模拟的方法,结合贝塞尔曲线对其构型进行优化设计。结果表明:风透镜具有较好的聚风性能,有助于垂直轴风力机气动性能的提升,风透镜结构参数中扩散器半开角对风力机气动性能影响较大,法兰次之。风透镜优化构型后可进一步提升垂直轴风力机的风能利用系数和力矩系数,风能利用系数最高可达参考垂直轴风力机的8.60倍,并使垂直轴风力机在更大叶尖速比工况下仍保持较高运行效率,进一步提升其有效运行工况范围。

关键词：风力机数值模拟气动性能垂直轴风透镜贝塞尔曲线

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基于深度学习风力机齿轮箱的故障诊断

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太阳能学报 2023年第5期44卷 302-309页

作者：肖俊青金江涛李春许子非罗帅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

风力机齿轮箱因长期处于多噪声、高转速工况下运行,振动信号呈现非线性特性,致故障信息难以准确有效提取。基于此,提出自适应白噪声平均集成经验模态分解(CEEMDAN)与卷积神经网络(CNN)联合故障辨别与诊断方法。利用CEEMDAN较强的非线性... 详细信息

风力机齿轮箱因长期处于多噪声、高转速工况下运行,振动信号呈现非线性特性,致故障信息难以准确有效提取。基于此,提出自适应白噪声平均集成经验模态分解(CEEMDAN)与卷积神经网络(CNN)联合故障辨别与诊断方法。利用CEEMDAN较强的非线性特征分解能力将振动信号分解,多重相关系数筛选有效故障特征分量组并剔除冗余分量,再将最佳分量组输入CNN实现故障诊断。结果表明:不同故障状态和信噪比下,较EMD-CNN与EEMD-CNN方法,均突显了所提方法良好的鲁棒性与泛化性。

关键词：风电机组故障诊断信噪比卷积神经网络相关性分析法

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基于正交试验凹槽-襟翼垂直轴风力机数值研究

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太阳能学报 2023年第5期44卷 294-301页

作者：李根刘青松李春缪维跑岳敏楠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

为改善垂直轴风力机气动特性,对凹槽-襟翼开展研究。以NACA0021翼型为研究对象,采用正交试验设计对格尼襟翼高度、格尼襟翼位置及凹槽直径等参数进行组合,通过数值计算对垂直轴风力机气动性能与流场结构进行研究,分析凹槽-襟翼流动控制... 详细信息

为改善垂直轴风力机气动特性,对凹槽-襟翼开展研究。以NACA0021翼型为研究对象,采用正交试验设计对格尼襟翼高度、格尼襟翼位置及凹槽直径等参数进行组合,通过数值计算对垂直轴风力机气动性能与流场结构进行研究,分析凹槽-襟翼流动控制机理及对垂直轴风力机的作用效果。结果表明:格尼襟翼高度是影响垂直轴气动性能的主要因素,且襟翼高度为1.75%c、位置为1.50c及凹槽直径为1.50%c时效果最佳;同时,凹槽-襟翼通过改变尾缘库塔条件以加速翼型吸力面流体流动,从而改善流动分离,增加翼型表面压差,提高垂直轴风力机气动性能;凹槽-襟翼在低尖速比时对垂直轴风力机作用效果较明显,当尖速比为2.33时,凹槽-襟翼垂直轴风力机平均风能利用系数较原始翼型最大可提高35.82%。

关键词：垂直轴风力机凹槽-襟翼流动控制尖速比风能利用系数

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竖直振动激励下颗粒毛细上升行为研究

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物理学报 2022年第10期71卷 201-208页

作者：于天林凡凤仙上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 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

竖直振动激励下颗粒毛细上升现象为颗粒物料的提升、输运和采集提供了一种全新的技术路径.然而,已有颗粒毛细上升行为研究仍存在明显不足,特别是缺乏对重力加速度、水平振动分量、颗粒粒径分布影响的深入探究.针对这些问题,采用离散元方... 详细信息

竖直振动激励下颗粒毛细上升现象为颗粒物料的提升、输运和采集提供了一种全新的技术路径.然而,已有颗粒毛细上升行为研究仍存在明显不足,特别是缺乏对重力加速度、水平振动分量、颗粒粒径分布影响的深入探究.针对这些问题,采用离散元方法,对不同操作条件下颗粒毛细上升现象开展数值模拟研究,并对颗粒最终毛细上升高度和平均毛细上升速度进行计算分析.结果表明,在低重力条件下,颗粒毛细效应仍能发生,颗粒最终毛细上升高度和平均毛细上升速度随重力加速度均呈现先增加后减小的趋势;颗粒最终毛细上升高度对水平振动分量的变化不敏感,而平均毛细上升速度随水平振动分量的增大而增加;在平均粒径相等的情况下,粒径服从高斯分布的颗粒比单一粒径颗粒的最终毛细上升高度最大值对应的临界管径更大,并且同处于堵塞效应影响的管径区域时平均毛细上升速度也更快.

关键词：颗粒物质毛细效应竖直振动离散元方法

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变流量水源热泵系统频率与阀开度联合调控策略

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化学工程 2024年第4期52卷 77-81,94页

作者：章轻歌陶乐仁程哲铭丁夏杰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

为提高变流量水源热泵系统在实际应用过程中的运行性能,分别进行恒定压缩机频率变膨胀阀开度和恒定阀开度变频率实验,提出一种频率-阀开度联合调控的策略并进行协同控制实验,研究该策略对于水源热泵系统性能的影响,并与仅使用电子膨胀... 详细信息

为提高变流量水源热泵系统在实际应用过程中的运行性能,分别进行恒定压缩机频率变膨胀阀开度和恒定阀开度变频率实验,提出一种频率-阀开度联合调控的策略并进行协同控制实验,研究该策略对于水源热泵系统性能的影响,并与仅使用电子膨胀阀或压缩机频率调控进行对比。结果显示:较低频率下电子膨胀阀的调节区间减小,适当增加冷冻水温度可以扩大其调控范围,最高制热量和最优性能系数C_(OP)对应的阀开度相同;频率为45—55 Hz时,调控区间较小,改变冷冻水进水温度对频率的调节特性影响不大,制热量随着频率的升高而升高,C_(OP)随着频率的升高而降低,可根据用户的不同需求选择较优的频率值;频率-阀开度的联合调控策略使系统在2个工况下的最高C_(OP)比仅使用阀开度调节提高了10%和9.9%,比使用频率调节提高了6.5%和7.6%。

关键词：水源热泵压缩机电子膨胀阀联合调控性能系数

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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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多孔介质中含溶解反应的互溶驱替过程格子Boltzmann研究

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物理学报 2022年第5期71卷 203-214页

作者：刘高洁邵子宇娄钦上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 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

采用格子Boltzmann方法研究了孔隙尺度下多孔介质内含流固溶解反应的互溶驱替过程,重点研究了被驱替流体与驱替流体黏性差异较大的情况下,溶解反应引起的多孔介质内部结构变化对驱替过程的影响;定量分析了不同达姆科勒数及佩克莱数下多... 详细信息

采用格子Boltzmann方法研究了孔隙尺度下多孔介质内含流固溶解反应的互溶驱替过程,重点研究了被驱替流体与驱替流体黏性差异较大的情况下,溶解反应引起的多孔介质内部结构变化对驱替过程的影响;定量分析了不同达姆科勒数及佩克莱数下多孔介质孔隙率和驱替过程驱替效率随时间的演变.研究结果表明:达姆科勒数较大时,溶解反应的发生会在多孔介质内部生成虫洞,导致一部分被驱替流体不能被波及,驱替流体沿虫洞离开多孔介质,造成驱替效率的减少.在此基础上,随着达姆科勒数的增大,孔隙率变化越大,生成的虫洞越宽,最终驱替效率变大,但仍小于无溶解反应时的驱替效率;随着佩克莱数的增大,指进增长速度越快,孔隙率变化越小,驱替效率越小.

关键词：多孔介质互溶驱替溶解反应格子Boltzmann方法

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R513A在水平螺纹管内冷凝换热性能与压降

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化学工程 2024年第4期52卷 17-22页

作者：路镇阳黄理浩陶乐仁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

为研究R513A在内螺纹管中的冷凝换热性能与流动特性,通过实验对R513A在外径为12.7 mm和9.52 mm的光滑管和内螺纹管中的冷凝换热系数和压降进行分析,实验工况为:质量流速50—270 kg/(m^(2)·s),冷凝温度33、35、38、40℃。结果表明:R... 详细信息

为研究R513A在内螺纹管中的冷凝换热性能与流动特性,通过实验对R513A在外径为12.7 mm和9.52 mm的光滑管和内螺纹管中的冷凝换热系数和压降进行分析,实验工况为:质量流速50—270 kg/(m^(2)·s),冷凝温度33、35、38、40℃。结果表明:R513A与R134a在光滑管内的冷凝换热系数差值为-18.8%—-25.5%,在螺纹管内差值为-5.5%—0.8%,螺纹管对于R513A的管内冷凝换热效果的增强更为显著;R513A的压降比R134a低5.6%—17.8%;随着管径的减小,R513A的管内冷凝换热系数和压降均增大。Oliver关联式对所测试螺纹管的管内冷凝换热系数的预测精度最高,平均误差值约为14.56%;对于管内压降的预测,所选关联式的计算结果与部分实验值存在较大误差;新拟合的压降关联式对R513A在内螺纹管内冷凝的压降预测结果较好,95.32%的数据点在30%误差线之内。

关键词： R513A 冷凝螺纹管换热系数压降关联式

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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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