检索结果-内蒙古大学图书馆

可再生能源 2021年第5期39卷 632-636页

作者：董健柳亦兵滕伟马志勇国电联合动力技术有限公司北京100039 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

精准预测冬季风电机组是否处于叶片结冰状态成为亟待解决的技术难题。Adaboost算法具有预测精度高、可使用简单弱分类器等优点。文章在传统BP神经网络算法的基础上,提出了BP_Adaboost算法精准预测风电机组是否处于叶片结冰状态。首先,将... 详细信息

精准预测冬季风电机组是否处于叶片结冰状态成为亟待解决的技术难题。Adaboost算法具有预测精度高、可使用简单弱分类器等优点。文章在传统BP神经网络算法的基础上,提出了BP_Adaboost算法精准预测风电机组是否处于叶片结冰状态。首先,将SCADA历史监测的相关信息进行重采样;其次,运用BP_Adaboost算法对叶片状态进行预测;最后,选择6台风电机组的历史数据进行实验验证。实验结果表明,由BP_Adaboost算法构建的强分类器在检测风电机组是否处于叶片结冰故障时,比BP神经网络构成的弱分类器平均得分高12%左右。BP_Adaboost算法已在部分风电场进行了实际应用。

关键词： BP_Adaboost 风电机组叶片结冰机器学习

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混合注意力机制的旋转机械故障诊断方法

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中国工程机械学报 2022年第5期20卷 459-464页

作者：付忠广高玉才王诗云谢玉存翟世臣华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206 南京航空航天大学计算机科学与技术学院江苏南京210016

针对旋转机械故障诊断问题,提出一种基于混合注意力机制的旋转机械故障诊断方法。首先将通道注意力模块和空间注意力模块进行串联构成混合注意力模块,并将其加入到LeNet5卷积神经网络中;然后将旋转机械振动信号进行连续小波变换,转换为... 详细信息

针对旋转机械故障诊断问题,提出一种基于混合注意力机制的旋转机械故障诊断方法。首先将通道注意力模块和空间注意力模块进行串联构成混合注意力模块,并将其加入到LeNet5卷积神经网络中;然后将旋转机械振动信号进行连续小波变换,转换为时频图像;最后通过嵌有混合注意力模块的LeNet5网络对时频图像进行识别从而判定旋转机械故障类型。实验结果表明:提出的方法具有较高的故障识别准确率,能够有效判定旋转机械的运行状态。

关键词：旋转机械故障诊断小波变换注意力机制卷积神经网络

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基于变分模态分解和互相关分析的旋转机械信号降噪研究

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核科学与工程 2022年第2期42卷 342-352页

作者：郑祥豪张宇宁李金伟张梁华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206 中国水利水电科学研究院北京100048 雅砻江流域水电开发有限公司四川成都610056

为了提取核电旋转机械轴振信号中的有效成分,本文基于小波阈值去噪法、变分模态分解和互相关分析法,提出了一套适用于轴振信号降噪的流程并进行了验证。首先,使用小波阈值去噪法对原始轴振信号进行预处理,以减少高频噪声的影响,提高模... 详细信息

为了提取核电旋转机械轴振信号中的有效成分,本文基于小波阈值去噪法、变分模态分解和互相关分析法,提出了一套适用于轴振信号降噪的流程并进行了验证。首先,使用小波阈值去噪法对原始轴振信号进行预处理,以减少高频噪声的影响,提高模态分解的精度。其次,使用变分模态分解对预处理后的轴振信号进行分析,将得到的各个模态函数分量与预处理后的轴振信号之间进行互相关分析,并根据预先设定的系数阈值完成有用信号主导的模态函数分量的筛选。最后,通过信号重构得到降噪后的轴振信号。依据模拟轴振信号的降噪结果可知,与经验模态分解和集合经验模态分解法相比,基于变分模态分解法得到的降噪后信号含噪声更少,降噪效果更优。

关键词：旋转机械信号降噪小波阈值去噪变分模态分解互相关分析

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基于WGAN-GP的风电机组传动链故障诊断

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电力系统自动化 2021年第22期45卷 167-173页

作者：滕伟丁显史秉帅徐进袁帅电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市102206 中国绿发投资集团有限公司北京市100020 都城伟业集团有限公司北京市100020

传动链负责将风电机组叶轮的能量传递至发电机,若传动链中的任一部件,如齿轮、轴承发生异常,风电机组将面临巨大的安全隐患。现有基于深度学习的风电机组故障诊断大多需要人为选择目标变量,所识别故障与所选变量关联性大、通用性不足。... 详细信息

传动链负责将风电机组叶轮的能量传递至发电机,若传动链中的任一部件,如齿轮、轴承发生异常,风电机组将面临巨大的安全隐患。现有基于深度学习的风电机组故障诊断大多需要人为选择目标变量,所识别故障与所选变量关联性大、通用性不足。梯度惩罚Wasserstein生成对抗网络(WGAN-GP)采用Wasserstein距离作为量度生成数据与真实数据的代价函数,具有训练结果稳定的优势。文中基于数据采集与监控(SCADA)系统提出两步数据预处理方法进行数据筛选,并基于WGAN-GP设计风电机组传动链异常状态分数,进而识别传动链故障。所提方法运用通用SCADA参数,无须人为挑选目标变量,可稳定识别风电机组传动链中的非特定故障,具有识别结果准确、泛化能力强等优点。9台双馈风电机组的状态识别结果验证了所提方法的有效性,可以辅助指导风电场的运行维护。

关键词：风电机组传动链梯度惩罚Wasserstein生成对抗网络(WGAN-GP) 数据采集与监控(SCADA)系统故障诊断

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重力热管壁温与传热特性的实验分析

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科学技术与工程 2021年第10期21卷 4036-4042页

作者：郭浩尤天伢纪献兵徐进良华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室北京102206 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

使用FC-72、乙醇和水作为工质,根据热管各部分的温度变化,研究重力热管的启动、壁温波动和传热性能,分析工质对重力热管壁温和传热特性的综合影响。实验结果表明:重力热管在启动和运行过程中的壁温波动与内部工质和加热功率等因素相关,... 详细信息

使用FC-72、乙醇和水作为工质,根据热管各部分的温度变化,研究重力热管的启动、壁温波动和传热性能,分析工质对重力热管壁温和传热特性的综合影响。实验结果表明:重力热管在启动和运行过程中的壁温波动与内部工质和加热功率等因素相关,使用FC-72作为工质时,重力热管可在加热功率Q=10 W时平稳启动,以乙醇为工质时虽在启动中有温度波动但当加热功率升高时波动消失,而充有水的重力热管在小功率启动时温度波动较大,且存在温度波动的功率范围较广。所以FC-72或乙醇为工质时热管壁温稳定性较好;而以水作为工质时热管整体传热性能较好,冷凝热阻较小。同时蒸发段的轴向温度均匀性受工质类型和加热功率影响,在加热功率较小时,以FC-72为工质的热管蒸发段轴向均温性较差。

关键词：重力热管传热相变工质壁温波动

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基于无参数经验小波变换的风电齿轮箱故障特征提取

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振动与冲击 2020年第8期39卷 99-105,117页

作者：丁显徐进滕伟王伟鲁能集团有限公司北京100020 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

风电机组通常以集群规模化运行,机组结构复杂、振动测点多,所产生的振动数据量大,仅靠人工进行故障诊断具有较大挑战。提出基于无参数经验小波变换的风电齿轮箱故障特征提取方法,运用尺度空间方法和经验法则对振动信号的傅里叶谱进行自... 详细信息

风电机组通常以集群规模化运行,机组结构复杂、振动测点多,所产生的振动数据量大,仅靠人工进行故障诊断具有较大挑战。提出基于无参数经验小波变换的风电齿轮箱故障特征提取方法,运用尺度空间方法和经验法则对振动信号的傅里叶谱进行自动分割,获得不同的滤波频带,据此设计一系列经验小波滤波器对信号进行分解和重构,获得不同频带下的经验模式,进一步采用裕度因子对分解后的经验模式进行排序,选取裕度因子最大的经验模式作为故障敏感模式;该方法能在无需预设任何参数的情况下对振动信号进行分解与故障特征提取,具有自适应性。风电试验台和实测风电齿轮箱故障案例验证了方法的有效性。

关键词：无参数经验小波变换裕度因子自适应故障特征提取

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超临界CO2竖直光管内向上流动摩擦压降特性

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科学通报 2020年第32期65卷 3635-3643页

作者：张海松徐进良朱鑫杰朱兵国何孝天刘广林华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室北京102206 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

超临界流体被广泛应用于工程技术领域,包括核工程、电力工程或航空工程等,但是由于物性剧烈的非线性变化,传热与表面摩擦取决于多种影响因素,导致超临界流体的流动压降特性并未得到较好地揭示.本文研究了超临界二氧化碳(CO2)在光滑圆管... 详细信息

超临界流体被广泛应用于工程技术领域,包括核工程、电力工程或航空工程等,但是由于物性剧烈的非线性变化,传热与表面摩擦取决于多种影响因素,导致超临界流体的流动压降特性并未得到较好地揭示.本文研究了超临界二氧化碳(CO2)在光滑圆管内热流密度qw、质量流速G以及压力P对摩擦压降特性的影响,比较了超临界CO2和常物性流体摩擦压降特性,并提出了一个预测超临界流体摩擦因子的新方法.结果表明,超临界CO2的摩擦特性与常物性流体不同,物性的剧烈非线性变化导致其流动特性异常复杂;摩擦压降被多种边界条件共同影响,可以表达为ΔPf_exp/ΔPf_iso=f(P,qw,G,Tb/Tw)的函数形式,其中ΔPf_exp和ΔPf_iso分别为超临界流体摩擦压降和等温流体摩擦压降,Tb和Tw分别为主流温度和壁面温度.随着压力增大,摩擦压降迅速减小.给定入口温度,超临界沸腾数(supercritical boiling number,SBO)对传热恶化发生时的流动特性有很大的影响,简单的物性修正不是有效方法.已存在的预测方法均不能预测其摩擦因子,特别是较大的摩擦因子,而我们提出的新关联式可以较好地预测.除了物性对超临界压力下流动阻力特性的影响,还应关注边界条件对摩擦特性的影响,尤其是物性剧烈变化导致的拟沸腾过程,这对进一步揭示其流动换热机理具有重要意义.

关键词：超临界二氧化碳边界条件物性拟沸腾摩擦压降传热

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梯形微通道气液分相强化换热实验研究

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科学技术与工程 2021年第32期21卷 13702-13707页

作者：刘广林张伟郭明宇徐进良华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

针对微通道换热器强化沸腾换热,提出分段式梯形换热结构,该结构可实现气泡在表面张力驱动下间断性流向通道两侧,保持中间加热区为液体,实现气液分相流动,进而强化沸腾换热性能。采用无水乙醇为工质,实验研究直肋和梯形结构铜基表面在热... 详细信息

针对微通道换热器强化沸腾换热,提出分段式梯形换热结构,该结构可实现气泡在表面张力驱动下间断性流向通道两侧,保持中间加热区为液体,实现气液分相流动,进而强化沸腾换热性能。采用无水乙醇为工质,实验研究直肋和梯形结构铜基表面在热流密度为160~320 kW/m2和工质流量为0.4~2.0 g/s时壁温、换热系数等参数变化规律。结果表明:在饱和沸腾区,梯形分相结构可有效实现气液分离,进而降低壁面温度,大幅提高换热系数;如在25 mm位置处,5段结构换热系数比平行结构换热系数提高了60.4%;在单相加热区,换热面积为主要影响因素,直肋结构换热系数略大,但换热系数比饱和沸腾时小一个数量级。平均换热系数分析得到5段结构微通道比平行结构微通道提高了53.8%,可见分段式结构可实现气液分相流动,有效提高沸腾换热的平均换热系数,增强整体换热能力。

关键词：气液分相梯形微通道流动沸腾无水乙醇强化换热

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超临界流体密度波动机理的分子动力学模拟

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科学通报 2020年第17期65卷 1694-1704页

作者：王艳徐进良李文刘欢华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室北京102206 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

超临界流体在工业技术领域得到越来越广泛的应用,从本质上研究超临界流体的结构特性具有重要意义.本文采用分子动力学方法模拟得到不同温度和压力下超临界流体局部密度波动的时序曲线变化规律,并进行非线性特性分析.结果表明,在近临界... 详细信息

超临界流体在工业技术领域得到越来越广泛的应用,从本质上研究超临界流体的结构特性具有重要意义.本文采用分子动力学方法模拟得到不同温度和压力下超临界流体局部密度波动的时序曲线变化规律,并进行非线性特性分析.结果表明,在近临界温度时,密度波动幅度在拟临界点处达到最大值,随着温度升高和偏离拟临界点程度的增大,波动幅度逐渐减小.超临界流体是具有显著密度波动的非均匀介质,可以看作是高密度(类液区)和低密度(类气区)流体的混合物,非均匀性随偏离拟临界点程度的增加而逐渐减弱.采用自相关函数法得到各工况延迟时间,结合时序曲线的吸引子相图和递归图定性分析发现,不同系统温度下,时序曲线的波动规律主要满足混沌和类随机两种特性.在近临界等温线上,较大密度范围内具有混沌特征;随着系统温度的升高,范围逐渐缩小,当T=1.075T_c时,混沌特征消失,各工况均符合类随机规律.混沌系统表现为较类随机系统更小的样本熵,在不同系统温度下,均在偏离拟临界点较远处得到较大值,并在一个小区域内收敛,此时样本熵的变化受系统温度的影响逐渐减小,密度起主导作用.

关键词：超临界流体分子动力学密度波动非线性

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塔体构型对钢结构间接空冷系统输运性能的影响研究

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山西电力 2024年第4期 37-41页

作者：于萌萌高运张艳顺袁龙王伟佳杨立军华电重工股份有限公司北京100160 电站能量传递转化与系统教育部重点实验室华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

以2×350MW空冷机组为研究对象,采用数值模拟方法,详细探究了不同环境风速下,不同塔型空冷系统的流动换热特性;从系统整体至局部扇区两个层面上,揭示了不同塔型条件下空冷散热器水侧换热量和出口水温分布规律。研究结果表明,随环境... 详细信息

以2×350MW空冷机组为研究对象,采用数值模拟方法,详细探究了不同环境风速下,不同塔型空冷系统的流动换热特性;从系统整体至局部扇区两个层面上,揭示了不同塔型条件下空冷散热器水侧换热量和出口水温分布规律。研究结果表明,随环境风速增加,不同塔型间接空冷系统流动换热性能均下降;无风环境下,双曲线塔型冷却性能优于所有直锥塔型;各环境风速下,锥段比为0.2直锥塔型冷却性能低于其他塔型结构;环境风速4 m/s时,锥段比为0.5直锥塔型冷却性能优于其他塔型结构,且在环境风速8 m/s和12 m/s时,仍呈现较好的冷却性能。本研究可为钢结构间接空冷系统结构选型和设计提供理论支撑。

关键词：钢结构间接空冷系统双曲线塔型直锥塔型换热量出口水温

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