检索结果-内蒙古大学图书馆

机械强度 2023年第1期45卷 26-33页

作者：肖俊青金江涛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

为较好地提取强噪声覆盖下滚动轴承振动信号的故障信息,提高故障诊断识别与分类精度,基于模糊熵(Fuzzy Entropy, FE)理论,提出了一种自适应白噪声平均总体经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive N... 详细信息

为较好地提取强噪声覆盖下滚动轴承振动信号的故障信息,提高故障诊断识别与分类精度,基于模糊熵(Fuzzy Entropy, FE)理论,提出了一种自适应白噪声平均总体经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise, CEEMDAN)模糊熵与卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)结合的故障诊断方法,充分利用了模糊熵数据独立性、相对一致性以及模糊性与随机性优势。通过循环抽样求取原始信号模糊熵,利用CEEMDAN方法分解,再由皮尔森相关系数筛选最佳分量组,最终将其输入CNN进行故障诊断,并采用t-SNE流行学习算法进行聚类可视化。其结果证实了不同工况下,相比经验模态分解模糊熵、集合经验模态分解模糊熵方法,所提方法具有更强的鲁棒性与泛化性,且t-SNE可视化使结果更直观。

关键词：卷积神经网络轴承自适应白噪声平均总体经验模态分解模糊熵故障诊断

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颗粒物在直管的颗粒沉积规律数值模拟

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化学工程 2023年第8期51卷 72-77页

作者：李猛陶乐仁杜登高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

为研究颗粒物在直管中的颗粒沉积规律,采用DPM(离散相)模型对颗粒在直圆管内的沉积过程进行数值模拟,分析风速和颗粒直径对颗粒沉积效果的影响。研究结果表明:不同气流下的颗粒量纲一沉积速度有明显差异,颗粒量纲一沉积速度随着气流速... 详细信息

为研究颗粒物在直管中的颗粒沉积规律,采用DPM(离散相)模型对颗粒在直圆管内的沉积过程进行数值模拟,分析风速和颗粒直径对颗粒沉积效果的影响。研究结果表明:不同气流下的颗粒量纲一沉积速度有明显差异,颗粒量纲一沉积速度随着气流速度的增加而增加,随着颗粒直径的增加,颗粒量纲一沉积速度增加幅度变大;随着颗粒直径的增加,管内的颗粒量纲一沉积速度也随之增大,颗粒直径通过影响颗粒的惯性和重力沉积来影响颗粒沉积机制;不同风速下4个沉积壁面上出现了比较明显的颗粒直径分离点,随着风速的增加,颗粒直径分离点增大。为深入研究颗粒物沉淀规律提供了理论参考,从而提高改善空气质量的效率。

关键词：气固两相流 RSM(雷诺应力)模型颗粒沉积 DPM模型数值模拟

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多重分形的海上漂浮式风力机系泊状态特性分析

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哈尔滨工业大学学报 2023年第1期55卷 134-141,150页

作者：闻麒李蜀军孙康肖俊青金江涛李春王江波陈泳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(上海理工大学) 上海200093 江苏东华测试技术股份有限公司江苏靖江214500

漂浮式风力机因长期受风浪流作用,系泊极易发生蠕变导致腐蚀加速,增加失效概率,影响平台稳定性。为保证海上漂浮式风力机的安全运行,在系泊蠕变早期阶段实现预警,提出了基于多重分形的漂泊式风力机系泊故障诊断方法。首先,通过变分模态... 详细信息

漂浮式风力机因长期受风浪流作用,系泊极易发生蠕变导致腐蚀加速,增加失效概率,影响平台稳定性。为保证海上漂浮式风力机的安全运行,在系泊蠕变早期阶段实现预警,提出了基于多重分形的漂泊式风力机系泊故障诊断方法。首先,通过变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)方法提取了系泊故障非线性信息,分析了系泊蠕变和不同位置系泊失效对漂浮式风力机稳定性的影响;其次,针对非线性信号具有多测度性特征,采用多重分形去趋势波动分析法提取故障信号特征,并判断系泊是否发生蠕变以及系泊蠕变的位置;最后,对不同位置系泊蠕变下的平台响应数据进行了对比分析。结果表明:原始信号经VMD处理,并采用分形盒维数筛选特征信号,可有效滤除噪声,提取出具有代表性的非线性特征;系泊故障信号呈多重分形特征,通过奇异指数α0可有效判断系泊蠕变及其位置;通过多重分形去趋势波动分析法分析VMD提取的非线性特征,可根据数据复杂度判断系泊状态。研究结果能够为海上漂浮式风力机系泊的信息提取和故障判断提供理论方法。

关键词：漂浮式风力机系泊盒维数多重分形故障诊断

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基于多尺度卷积双向长短期记忆网络与注意力机制的滚动轴承剩余寿命预测

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热能动力工程 2024年第3期39卷 189-199页

作者：闻麒金江涛李春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

通过卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)处理轴承一维时域或频域信号,难以提取具有代表性的非线性特征信息,且易忽略低层次信息。针对这一问题,基于多尺度特征提取,引入一种特征注意力机制,提出一种基于卷积双向长短期记... 详细信息

通过卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)处理轴承一维时域或频域信号,难以提取具有代表性的非线性特征信息,且易忽略低层次信息。针对这一问题,基于多尺度特征提取,引入一种特征注意力机制,提出一种基于卷积双向长短期记忆网络(MSAM-CNN-BiLSTM)的轴承剩余寿命预测方法。基于西安交通大学(Xi′an Jiao Tong University,XJTU)轴承数据集中的3组数据对MSAM-CNN-BiLSTM、LSTM、CNN-LSTM和MSAM-CNN-LSTM 4种方法的预测误差进行对比分析。结果表明:MSAM-CNN-BiLSTM方法在3组数据集中的预测误差均小于其他3种方法,说明该模型能同时学习数据中的低层次与高层次信息,可有效提高轴承的剩余寿命预测精度。

关键词：卷积神经网络双向长短期记忆网络多尺度注意力机制轴承剩余寿命预测

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尾缘襟翼垂直轴风力机气动性能分析

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热能动力工程 2024年第10期39卷 169-176页

作者：余豪叶舟朱致远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

为减弱垂直轴风力机流动分离,提升其气动效率,设计一种伸出长度和偏转角度可变化的尾缘襟翼结构。以NACA0021为基本翼型,采用计算流体力学方法对尾缘襟翼垂直轴风力机瞬时转矩、风能利用系数、翼面压力系数及流场进行数值分析。结果表明... 详细信息

为减弱垂直轴风力机流动分离,提升其气动效率,设计一种伸出长度和偏转角度可变化的尾缘襟翼结构。以NACA0021为基本翼型,采用计算流体力学方法对尾缘襟翼垂直轴风力机瞬时转矩、风能利用系数、翼面压力系数及流场进行数值分析。结果表明:尾缘襟翼结构可有效减弱流动分离,使翼型表面压差增大、转矩升高;在低叶尖速比范围内垂直轴风力机的风能利用系数得到不同程度的提升;当叶尖速比为2.5,襟翼偏转角度为5°,伸出水平长度为0.1c时,尾缘襟翼垂直轴风力机气动性能最佳,其最高风能利用系数较原始垂直轴风力机可提升7.1%。

关键词：垂直轴风力机流动分离尾缘襟翼气动效率

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基于正向投影面积法的层析粒子图像测速权重系数计算方法

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光学学报 2023年第11期43卷 17-30页

作者：封明军周骛黄浩钦张大鹏高丽敏蔡小舒上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 翼型叶栅空气动力学国家级重点实验室陕西西安710129 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

三维重建是层析粒子图像测速(PIV)中重要的一步,重建过程中的权重系数计算通常较为繁琐。基于此,提出一种层析PIV快速权重计算方法——正向投影面积(FPA)法,即将离散体素投影在相应像元上的面积作为权重系数计算的方法。首先,基于针孔... 详细信息

三维重建是层析粒子图像测速(PIV)中重要的一步,重建过程中的权重系数计算通常较为繁琐。基于此,提出一种层析PIV快速权重计算方法——正向投影面积(FPA)法,即将离散体素投影在相应像元上的面积作为权重系数计算的方法。首先,基于针孔相机模型构建三维空间内粒子多视角投影成像仿真程序,生成仿真图片用于方法分析与验证;其次,将FPA方法结合目前主流重建算法开展三维重建精度和耗时分析。结果表明,当用于本研究所述测量区域重建时,相比于传统后向方法与亚网格法权重系数计算方法,FPA法的权重矩阵元素个数分别降低了大约3个和1个数量级,计算时间分别减少了97%与85%,相应地降低了计算机的内存占用,且FPA法与传统后向方法所计算的权重矩阵的平均相似度高于0.9974。在常用实验粒子数分数(pppp=0.05)下,该方法结合目前主流重建算法的重建精度可达0.8以上。同时基于仿真图片分析了相机最佳采集角度以及实验相机噪声对重建结果的影响,结果表明,在实验噪声条件下重建结果仍然满足三维流场重建的要求。

关键词：图像处理层析粒子图像测速三维重建权重系数计算正向投影面积法

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风浪异向下大型风力机动力学响应及非线性特征研究

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热能动力工程 2023年第6期38卷 166-173页

作者：王海生李志昊缪维跑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

为探究风、浪不同入射角对风力机塔架动力学响应及其混沌特性影响,以DTU 10 MW近海单桩式风力机为研究对象,采用相图法及最大Lyapunov指数对风、浪异向下风力机塔架振动信号展开混沌特征分析。结果表明:塔顶前后向位移几乎不随波浪入射... 详细信息

为探究风、浪不同入射角对风力机塔架动力学响应及其混沌特性影响,以DTU 10 MW近海单桩式风力机为研究对象,采用相图法及最大Lyapunov指数对风、浪异向下风力机塔架振动信号展开混沌特征分析。结果表明:塔顶前后向位移几乎不随波浪入射角改变而变化,塔顶侧向位移受波浪入射角影响较大;塔架弯矩随塔架高度增加而逐渐减小,且受波浪入射角影响较大;随着风速增大,塔顶侧向加速度波动剧烈程度逐渐降低,不同海况塔架前后向加速度波动差异较小;随着波浪入射角变化,各海况加速度最大Lyapunov指数均大于零,混沌特征明显。尤以湍流风速11.4 m/s、有义波高3.5 m时,在风波夹角为60°与210°时塔顶前后向及侧向加速度的最大Lyapunov指数最大,此时风力机塔顶稳定性较差。

关键词：风浪异向单桩式风力机动力学响应混沌特性 Lyapunov指数

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竖直多波纹板式换热器内R134a的流动沸腾实验研究

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化学工程 2024年第8期52卷 55-59,89页

作者：陈庆虎方奕栋劳伟超黄钰期许霖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 浙江大学能源工程学院浙江杭州310027

针对竖直多波纹板片内R134a的流动沸腾进行实验研究,采用高速相机捕捉并分析两相流型的衍变规律,分析干度对换热系数、压降的影响。结果表明:板片内部的汽液相于其所处平面沿水平方向存在交替分布特征;随着干度上升,板片左上角部分流域... 详细信息

针对竖直多波纹板片内R134a的流动沸腾进行实验研究,采用高速相机捕捉并分析两相流型的衍变规律,分析干度对换热系数、压降的影响。结果表明:板片内部的汽液相于其所处平面沿水平方向存在交替分布特征;随着干度上升,板片左上角部分流域出现相对停滞的液膜区,其面积随着干度的增加而扩大;波纹板片内的主导换热机制由核态沸腾逐渐转变为对流沸腾。当干度x较低时(x<0.4),换热系数随干度的增加缓慢增加;随后换热系数随干度的上升速率加快(0.40.7),板片内出现局部干涸现象,换热系数迅速下降。当质量通量相同时,板片的摩擦压降随干度的增加而增加,而饱和压力的上升会使得摩擦压降有所降低,最大降幅为20.4%。

关键词：板式换热器流动沸腾流型换热特性

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压缩空气储能系统热能储存与利用研究进展

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热能动力工程 2024年第10期39卷 10-19页

作者：冯慧敏盛健张华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

压缩空气储能是解决可再生能源大规模并网不稳定的有效途径之一,是目前大规模储能技术研发的重点。将系统压缩热进行储存和利用是提高其效率和经济效益的重要手段。本文介绍了压缩空气储能技术的发展历程和基本原理,进一步分析了显热蓄... 详细信息

压缩空气储能是解决可再生能源大规模并网不稳定的有效途径之一,是目前大规模储能技术研发的重点。将系统压缩热进行储存和利用是提高其效率和经济效益的重要手段。本文介绍了压缩空气储能技术的发展历程和基本原理,进一步分析了显热蓄热、潜热蓄热和热化学蓄热3种蓄热方式的技术现状,发现采用潜热蓄热是提升先进绝热压缩空气储能系统综合性能最有潜力的方式。从蓄热子系统热能利用方面出发,总结归纳先进绝热压缩空气储能系统耦合其他能源系统的研究进展,发现先进绝热压缩空气储能系统耦合冷热电联产、煤电机组和太阳能集热系统能进一步改善整体能量梯级利用率、效率性能和经济效益。最后,总结和展望了压缩空气储能系统热能储存与利用的研究方向。

关键词：压缩空气储能系统蓄热技术相变材料冷热电联产煤电机组太阳能集热

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光滑环形液体密封流态演变规律及静态稳定性研究

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润滑与密封 2024年第8期49卷 10-19页

作者：张万福冯金张宇聪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

光滑环形密封静态刚度系数直接影响转子系统稳定性。为探究影响光滑环形液体密封的静态失稳机制及影响因素,应用计算流体力学方法建立光滑环形液体密封模型,研究密封在不同流动状态(层流、过渡流和湍流)、偏心率、进出口压力和转速下流... 详细信息

光滑环形密封静态刚度系数直接影响转子系统稳定性。为探究影响光滑环形液体密封的静态失稳机制及影响因素,应用计算流体力学方法建立光滑环形液体密封模型,研究密封在不同流动状态(层流、过渡流和湍流)、偏心率、进出口压力和转速下流动特性。结果表明:黏性效应是导致层流到过渡流状态下直接静态刚度先减后增主要原因;在过渡流和湍流中,黏性和惯性效应会使高偏心率下密封产生的气流力和刚度系数均为负值;随雷诺数增加,密封静态稳定性降低。

关键词：光滑环形液体密封直接刚度系数静态稳定性气流力黏性效应

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