检索结果-内蒙古大学图书馆

中国机械工程 2023年第12期34卷 1476-1485页

作者：蒙康滕伟彭迪康向玲柳亦兵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 华北电力大学河北省电力机械装备健康维护与失效预防重点实验室保定071003

传统基于机器学习的风电齿轮箱故障预警模型往往仅从数据着手分析数据与故障的映射关系,在参数和模型结构选择上缺少物理依据,导致模型的可解释性和泛化能力不强。从风电齿轮箱的结构和实际运行控制方式出发,分析了运行机理与对应的数... 详细信息

传统基于机器学习的风电齿轮箱故障预警模型往往仅从数据着手分析数据与故障的映射关系,在参数和模型结构选择上缺少物理依据,导致模型的可解释性和泛化能力不强。从风电齿轮箱的结构和实际运行控制方式出发,分析了运行机理与对应的数据采集与监视控制系统数据的关系,定性地给出了齿轮箱典型故障发生时运行数据的变化趋势,然后根据数据分布变化规律选择参数和模型,建立了一系列基于单分类支持向量机的风电齿轮箱系统故障预警模型。实验结果显示各模型能够准确定位风电齿轮箱系统故障,具有清晰的物理意义。

关键词：风力发电机故障分析故障诊断故障检测运行机理分析

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架空输电导线三维时变积冰计算

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哈尔滨工业大学学报 2023年第1期55卷 116-124页

作者：周超晁萌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) 北京102206 河北省电力机械装备健康维护与失效预防重点实验室(华北电力大学) 河北保定071003

输电线路覆冰严重影响电网安全运行。现有输电线路积冰模型多忽略轴向积冰差异,且将关键积冰参数设定为时不变(单步)条件,鲜见时变参数(多步)三维积冰模型的讨论。本文基于润滑理论及导线覆冰机理,提出了考虑时变积冰参数影响下的输电... 详细信息

输电线路覆冰严重影响电网安全运行。现有输电线路积冰模型多忽略轴向积冰差异,且将关键积冰参数设定为时不变(单步)条件,鲜见时变参数(多步)三维积冰模型的讨论。本文基于润滑理论及导线覆冰机理,提出了考虑时变积冰参数影响下的输电导线覆冰模型。依托ANSYS-Fluent ICING模块,对三维导线模型开展时变参数积冰计算,利用真实输电线路覆冰试验数据对计算方法的有效性进行了验证,计算结果与试验结果吻合度较好。在此基础上对比研究了单步与多步积冰算法,并着重分析了输电导线倾斜角度、导线直径对积冰形貌、积冰质量的影响。结果表明:多步积冰计算法较单步积冰计算法精度提高约8%。干覆冰条件下,随输电线倾斜角度增大,输电线上积冰形貌和积冰质量均没有明显变化;湿覆冰条件下,输电线倾斜角度对积冰有显著影响,当倾斜角度由0°增至60°,表面积冰覆盖面积减小、积冰形貌逐渐圆滑,但积冰质量降低约21%。对比不同直径导线积冰计算结果,大直径导线积冰量明显高于小直径导线。

关键词：架空输电线三维积冰模型时变参数雾凇覆冰雨凇覆冰冰形覆冰量

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多回路平板式环路热管热性能

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化工学报 2025年第3期76卷 1018-1028页

作者：张亦鸣杨鹏纪献兵任纪星张磊苗政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 北京计算机技术及应用研究所北京100854

为解决高热通量电子元器件的散热问题,制备了一款尺寸为200 mm×150 mm×30 mm的新型多回路平板式环路热管,该热管采用多气液管路与微针肋阵列蒸发板耦合的设计,能够在有限空间内提高热量传输效率。研究了热通量、充液比和工质... 详细信息

为解决高热通量电子元器件的散热问题,制备了一款尺寸为200 mm×150 mm×30 mm的新型多回路平板式环路热管,该热管采用多气液管路与微针肋阵列蒸发板耦合的设计,能够在有限空间内提高热量传输效率。研究了热通量、充液比和工质物性对环路热管传热特性的影响,测试了不同功率下环路热管的启动特性,并对单热源和多热源环境下的热性能进行了比较。结果显示:该新型环路热管启动迅速,300 W功率下启动时间仅为52 s,稳态后热源表面温度波动小于0.3℃。在3个热源同时加热,总输入功率为388.8 W(主热源热通量可达133 W/cm^(2))时,加热面的温度低于85℃,蒸发器内没有出现干烧现象,有效满足了大功率高热通量散热需求。

关键词：环路热管针肋相变传热气液两相流

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不同容量sCO_(2)轴流压缩机及循环系统运行特性

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动力工程学报 2025年第5期45卷 675-684页

作者：王天泽徐进良郑毫楠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转换与系统教育部重点实验室北京102206

针对某超临界CO_(2)(sCO_(2))燃煤循环机组提出了一种压缩机性能预测模型,并将压缩机、透平和锅炉模型与循环系统进行耦合。结果表明:压缩机的特征尺寸与容量遵循0.5次幂定律;容量和额定转速提升时,等熵效率同步提高;入口参数趋近临界... 详细信息

针对某超临界CO_(2)(sCO_(2))燃煤循环机组提出了一种压缩机性能预测模型,并将压缩机、透平和锅炉模型与循环系统进行耦合。结果表明:压缩机的特征尺寸与容量遵循0.5次幂定律;容量和额定转速提升时,等熵效率同步提高;入口参数趋近临界点可同时降低功耗并提升效率。当进口条件固定时,等熵效率随出口压力升高呈现先升后降的抛物线趋势,峰值对应最优压比;当循环机组的转速恒定时,热效率随容量增加呈抛物线分布,峰值出现在300 MW容量点;若转速随着容量协同优化,热效率曲线仍为抛物线,但峰值位移至600 MW容量点,这是透平效率提升与锅炉压降增大2种效应权衡的结果。

关键词： sCO_(2)循环容量压缩机损失效率

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导线倾角与覆冰过程扭转因素对覆冰形状特性影响研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第2期51卷 45-56页

作者：周超孟凡泽黄钢姬昆鹏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 华北电力大学河北省电力机械装备健康维护与失效预防重点实验室保定071003 中国电力科学研究院北京100192

输电导线覆冰严重威胁电网运行安全,准确预测导线覆冰形状和增长趋势,可以有效预防次生灾害的发生.已有输电导线覆冰增长预测模型较少考虑覆冰偏心扭转对导线表面覆冰形状的影响.为此,综合考虑覆冰偏心、风速等对导线的耦合扭转特性,建... 详细信息

输电导线覆冰严重威胁电网运行安全,准确预测导线覆冰形状和增长趋势,可以有效预防次生灾害的发生.已有输电导线覆冰增长预测模型较少考虑覆冰偏心扭转对导线表面覆冰形状的影响.为此,综合考虑覆冰偏心、风速等对导线的耦合扭转特性,建立输电导线动态扭转覆冰预测模型.基于预测模型对导线表面覆冰形状进行预测模拟并与文献实验数据对比,验证了模型的有效性.利用预测模型,进一步讨论导线倾角及温度、风速和MVD(水滴中值直径)对冰形和扭转速度的影响.研究发现,导线迎风面覆冰厚度随着倾斜角度的增加,分层现象逐渐明显.与水平布置(零倾角)导线对比,倾斜角度为60°时,导线覆冰面积分别增加18.26%(覆冰125 min)、26.30%(覆冰245 min),扭转角度分别增加10.4°(覆冰125 min)、16.2°(覆冰245 min),冰形呈“沟壑”状.

关键词：输电导线覆冰偏心冰形倾斜积冰面积角度

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基于教师-学生网络的半监督故障诊断模型

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振动与冲击 2024年第4期43卷 150-157页

作者：高玉才付忠广谢玉存王诗云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 中国移动杭州研发中心北京业务支持中心北京102206

针对神经网络模型在有标签样本数量较少的情况下,容易产生网络过拟合、故障诊断精度低、不能充分利用大量无标签样本数据等问题,提出一种基于连续小波变换和教师-学生网络的半监督学习方法用于旋转机械的故障诊断。该方法以改进的LeNet... 详细信息

针对神经网络模型在有标签样本数量较少的情况下,容易产生网络过拟合、故障诊断精度低、不能充分利用大量无标签样本数据等问题,提出一种基于连续小波变换和教师-学生网络的半监督学习方法用于旋转机械的故障诊断。该方法以改进的LeNet5卷积神经网络模型为基础,建立具有相同结构和初始化参数的学生网络模型和教师网络模型。首先,将旋转机械振动信号进行连续小波变换,将其转换为三维时频图像。接着,利用教师模型的预测结果生成伪标签,将这些伪标签和真实标签结合起来,训练学生网络。同时,通过指数加权移动平均算法更新教师网络模型参数。试验结果表明,相对于纯监督学习模型,所提出的算法能够在有标签样本数量较少的情况下显著提高模型训练过程的稳定性和故障诊断的精度。

关键词：故障诊断旋转机械连续小波变换半监督学习

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极高热流密度的降级散热及耦合优化

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工程热物理学报 2022年第6期43卷 1580-1587页

作者：李宇婷徐超陆规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京102206

伴随着各类载荷的小型化发展趋势,各类光/电子器件向着更高集成度方向发展,对热控系统带来更严苛的散热需求。芯片热流密度将达到1500 W·cm^(-2),目前各类散热技术均很难突破。本文针对千瓦每平方厘米级的“高热流密度、大功率”... 详细信息

伴随着各类载荷的小型化发展趋势,各类光/电子器件向着更高集成度方向发展,对热控系统带来更严苛的散热需求。芯片热流密度将达到1500 W·cm^(-2),目前各类散热技术均很难突破。本文针对千瓦每平方厘米级的“高热流密度、大功率”散热需求,提出了降级散热的新方法。采用超高热导率材料进行散热模块设计,将千瓦每平方厘米级降级至现有较为成熟的散热技术能耗散的百瓦每平方厘米量级。讨论了降级散热的传热特性和冷却工质的选择。针对降级散热的热点移除问题,提出雪花状和叶形仿生拓扑优化结构。为电子芯片的极高热流密度散热提供了新的解决思路。

关键词：极高热流密度散热微通道降级散热仿生拓扑

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厚度不均对纳米多孔镀层发热极限及熔毁失效的影响

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工程热物理学报 2022年第2期43卷 437-444页

作者：李嘉华金凤雏吕延超陈林冼海珍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

采用纳米多孔膜可以实现新型的具有极高热流密度的薄液膜沸腾相变传热。在薄液膜沸腾的基础研究中,通过在纳米多孔膜表面加工纳米级别厚度的铂镀层实现加热和测温。通过扫描电镜观察,发现实验样品残骸表面有“河流”状形貌形成,结合元... 详细信息

采用纳米多孔膜可以实现新型的具有极高热流密度的薄液膜沸腾相变传热。在薄液膜沸腾的基础研究中,通过在纳米多孔膜表面加工纳米级别厚度的铂镀层实现加热和测温。通过扫描电镜观察,发现实验样品残骸表面有“河流”状形貌形成,结合元素分析推断铂镀层局部发生热熔。本文对铂镀层进行简化并建立电网络模型,计算并分析了铂镀层局部厚度不均对整体发热极限及熔毁失效的影响。分析结果表明,镀层厚度的不均,将会使镀层在达到极限热流密度后,极易出现“河流”状熔毁,使镀层永久失效;而厚度更加均匀的铂镀层,有助于获得更高的极限热流密度。

关键词：铂纳米金属镀层电网络模型失效

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储能电池有机电极材料改性策略研究进展

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物理化学学报 2024年第2期40卷 20-50页

作者：辛燕葛运年李泽中张桥保田华军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华北电力大学能源动力与机械工程学院厦门大学材料学院固体表面物理化学国家重点实验室

有机电极材料因其成本低、资源丰富、环境友好、可设计性等优势，成为具有发展潜力的二次电池候选电极材料。目前，种类丰富的有机电极材料已应用在各种金属离子电池体系，然而有机电极材料的商业化应用仍面临着诸多挑战，如本征电导率... 详细信息

有机电极材料因其成本低、资源丰富、环境友好、可设计性等优势，成为具有发展潜力的二次电池候选电极材料。目前，种类丰富的有机电极材料已应用在各种金属离子电池体系，然而有机电极材料的商业化应用仍面临着诸多挑战，如本征电导率低、在有机电解液中溶解度大、放电电位低等。针对有机电极材料的技术瓶颈，大量研究聚焦在有机电极材料结构、工艺、尺度等改性优化方面。本文回顾有机电极材料的发展历程和应用，并总结其分类、反应机理及主要问题和挑战，进而详细综述有机电极材料已报道的改性策略，包括分子结构修饰、复合导电碳、纳米尺寸优化、电极-电解液耦合与制备工艺优化等方法，分析各改性方法优势和局限性，最后对未来有机电极材料改性研究方向进行展望，为今后有机电极材料的设计与研究提供参考。

关键词：有机电极材料改性策略分子结构设计溶解度导电率

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静止颗粒群热辐射吸收性能的蒙特卡罗法二维数值研究

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西安交通大学学报 2024年第5期58卷 167-178页

作者：涂茂萍张丹袁洋杜佳蔚郝家成西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 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京102208

在粒子式太阳能接收器中吸热效率与出口温度难以兼顾,而颗粒群热辐射吸收性能决定其热效率及升温上限,基于蒙特卡罗法建立了外部平行辐射投射下的静止颗粒群辐射传递模型,探究颗粒群几何构型、颗粒粒径、颗粒辐射物性、辐照条件等因素... 详细信息

在粒子式太阳能接收器中吸热效率与出口温度难以兼顾,而颗粒群热辐射吸收性能决定其热效率及升温上限,基于蒙特卡罗法建立了外部平行辐射投射下的静止颗粒群辐射传递模型,探究颗粒群几何构型、颗粒粒径、颗粒辐射物性、辐照条件等因素对热辐射传输的影响。结果表明:颗粒群吸热时间与粒径、空间构型无关;但与体积分数成正比,且随外部辐射强度或颗粒表面吸收率的增大而缩短。对给定颗粒群,平衡温度主要依赖于外部辐射强度;总体吸收率主要取决于颗粒表面吸收率。给定空间构型下,二者均与颗粒粒径正相关,且随体积分数的增大具有相似的变化规律。不同空间构型下,颗粒体积分数的增大均在强化吸收外部辐射的同时增大了自发辐射的逸出。现有构型中,棋盘交错型、扇型与随机型下的总体吸收率随体积分数的增大有峰值存在。扇型与随机型达到最高平衡温度和效率所需的颗粒浓度最小。根据计算结果提出了颗粒群总体吸收率经验关联式,其中有82.9%的计算结果与定义式计算值相对误差小于15%。该研究结果可为运动颗粒群辐射传递的计算、粒子式太阳能吸收器的设计提供参考。

关键词：热辐射颗粒辐射物性几何构型吸热时间吸收率平衡温度

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