检索结果-内蒙古大学图书馆

工程热物理学报 2024年第2期45卷 551-557页

作者：黄超魏高升崔柳杜小泽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

介孔二氧化硅作为一种人工合成纳米孔材料,其热性能调控对于材料的推广应用十分重要。本文基于典型介孔二氧化硅SBA-15建立了双尺度复合孔道模型,并采用逆非平衡态分子动力学方法模拟研究了其内部微尺度热输运行为。研究结果表明当体系... 详细信息

介孔二氧化硅作为一种人工合成纳米孔材料,其热性能调控对于材料的推广应用十分重要。本文基于典型介孔二氧化硅SBA-15建立了双尺度复合孔道模型,并采用逆非平衡态分子动力学方法模拟研究了其内部微尺度热输运行为。研究结果表明当体系长度大于12.84 nm时,无定形二氧化硅和介孔二氧化硅的尺寸效应不再明显。介孔二氧化硅的传热性能调节主要取决于孔径和孔隙率,且在相同孔隙率下,减小孔径可进一步增强材料的绝热性能。同时介孔间的微通道体系破坏了热流传输的连续性,并扩大了材料的比表面积,从而增强热载流子界面散射和热阻。此外,振动态密度分析表明介孔和微通道限制了纳米尺度的传热,降低了热载流子的平均频率,进而导致热导率降低。

关键词：介孔二氧化硅热导率逆非平衡态分子动力学微通道

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无监督域适应迁移学习在旋转机械故障诊断中的应用

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振动与冲击 2024年第10期43卷 106-113页

作者：周湘淇付忠广高玉才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

故障诊断在旋转机械领域具有重要的意义,而深度学习和迁移学习的发展为提高故障诊断的准确性和鲁棒性提供了新的途径。针对旋转机械故障诊断问题,提出了一种基于深度对抗神经网络(domain-adversarial neural network, DANN)和多核最大... 详细信息

故障诊断在旋转机械领域具有重要的意义,而深度学习和迁移学习的发展为提高故障诊断的准确性和鲁棒性提供了新的途径。针对旋转机械故障诊断问题,提出了一种基于深度对抗神经网络(domain-adversarial neural network, DANN)和多核最大平均差异(multiple kernel maximum mean discrepancy, MK-MMD)的无监督域适应迁移学习方法。首先,收集了源工况和目标工况下的振动信号数据并通过快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)转化为频域信号。然后,构建了一个ResNeXt-50特征提取器,并使用DANN和MK-MMD方法进行特征映射和域适应,从而实现源工况到目标工况的迁移学习。试验结果表明,该方法能提高对故障特征的识别精度,且在不同工况下的迁移试验中具有更好的鲁棒性。

关键词：旋转机械故障诊断快速傅里叶变换(FFT) 域适应迁移学习

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基于改进粒子滤波的重型燃气轮机跳机故障预测

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中国机械工程 2021年第2期32卷 188-194页

作者：滕伟韩琛赵立武鑫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

重型燃气轮机是清洁发电的重要装备,其轴系的振动水平是机组运行状态的直观表征。跳机故障是由于振动加大而触发的非计划突然停机,会对燃气轮机的核心部件(如叶片、拉杆等)产生较大冲击,造成设备损伤。提出基于改进粒子滤波的重型燃气... 详细信息

重型燃气轮机是清洁发电的重要装备,其轴系的振动水平是机组运行状态的直观表征。跳机故障是由于振动加大而触发的非计划突然停机,会对燃气轮机的核心部件(如叶片、拉杆等)产生较大冲击,造成设备损伤。提出基于改进粒子滤波的重型燃气轮机振动趋势预测方法,通过对粒子滤波方法的分析,提出一种二次重采样策略,使得改进粒子滤波对粒子匮乏现象更具抵抗力,具有更好的适应性。所提方法在某300 MW重型燃气轮机的跳机故障中得到验证,能够准确预测跳机的故障时刻,为燃气轮机的控制策略调整提供指导。

关键词：重型燃气轮机跳机故障预测改进粒子滤波二次重采样

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板间颗粒流动换热特性实验与数值分析研究

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工程热物理学报 2024年第8期45卷 2446-2452页

作者：潘龙飞魏高升黄平瑞崔柳杜小泽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

本文基于垂直结构的板壳式移动填料床太阳能颗粒换热器,实验研究了颗粒与不同板型壁面间的换热特性,并采用离散单元模型对颗粒在板内的流动轨迹和流动状态进行了三维模拟,分析了不同壁面形状对换热过程的影响机理。研究结果表明,与普通... 详细信息

本文基于垂直结构的板壳式移动填料床太阳能颗粒换热器,实验研究了颗粒与不同板型壁面间的换热特性,并采用离散单元模型对颗粒在板内的流动轨迹和流动状态进行了三维模拟,分析了不同壁面形状对换热过程的影响机理。研究结果表明,与普通光滑铜板相比,波浪板对整体换热产生明显削弱,而粗糙板在高流量下(25~54 g·s^(-1))也是削弱换热的。波纹板虽在低流量下(6~25 g·s^(-1))削弱换热,但在高流量下(26~54 g·s^(-1))可实现换热强化。进一步的数值分析表明,虽然波浪板、波纹板和粗糙板都会增强颗粒的波动,但也会延长颗粒的下落时间,当增强波动所引起的换热强化程度大于增长下落时间所引起的换热削弱程度时,整体换热过程便呈现强化效果,反之则出现削弱效果。

关键词：板壳式颗粒换热器离散单元法微观换热机理

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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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汽轮机静叶栅内平行通道除湿特性研究

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工程热物理学报 2021年第12期42卷 3151-3155页

作者：韩旭王昌欣姚博川袁云云韩中合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保定071003

火电汽轮机低压级组和核电汽轮机/船用核动力汽轮机全级都处于湿蒸汽区,湿蒸汽凝结流动长期以来是影响汽轮机经济性和安全性的难题。针对White叶栅,在吸力面和压力面间设计了一个连接相邻的汽流通道的平行通道,采用双流体模型对原型叶... 详细信息

火电汽轮机低压级组和核电汽轮机/船用核动力汽轮机全级都处于湿蒸汽区,湿蒸汽凝结流动长期以来是影响汽轮机经济性和安全性的难题。针对White叶栅,在吸力面和压力面间设计了一个连接相邻的汽流通道的平行通道,采用双流体模型对原型叶栅和改型叶栅内湿蒸汽凝结特性和气动性能进行研究。以总压损失系数、湿汽损失为评价指标,研究了平行通道开设位置对叶栅性能的影响。研究表明:吸力面开设位置(D点)越靠近叶栅尾缘,改型叶栅除湿性能越好:压力面开设位置(C点)对改型叶栅除湿性能影响不大:C点和D点越靠近叶栅尾缘,总压损失系数越大。

关键词：湿蒸汽汽轮机叶片改型两相流凝结流动

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太阳能激励下土工膜结构缺陷的红外监测研究

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太阳能学报 2024年第3期45卷 603-608页

作者：马跃滕伟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

以实验室中厌氧反应池土工膜结构为研究对象,通过实验研究的方法,使用基于太阳能热波激励的热成像技术进行高密度聚乙烯(HDPE)土工膜结构缺陷检测的探索性研究。所提方法利用太阳能辐射作为热波激励,验证了利用云层遮蔽导致的太阳能辐... 详细信息

以实验室中厌氧反应池土工膜结构为研究对象,通过实验研究的方法,使用基于太阳能热波激励的热成像技术进行高密度聚乙烯(HDPE)土工膜结构缺陷检测的探索性研究。所提方法利用太阳能辐射作为热波激励,验证了利用云层遮蔽导致的太阳能辐射短期波动进行红外结构监测的可行性。此外,基于结构的瞬态变温过程应用红外热图像序列降温过程温度变化累加对比的方法,以增强缺陷区域的温度对比度。研究结果表明,利用太阳能辐射波动观察到的结构瞬态温度响应可用于确定土工膜结构是否存在缺陷。

关键词：太阳能红外热成像图像处理损伤识别土工膜

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燃气轮机部分负荷工况下联合太阳能系统循环的变组合工况性能分析

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太阳能学报 2021年第8期42卷 273-280页

作者：张高强付忠广张天清许乐高玉才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

以槽式太阳能集热场和燃气-蒸汽联合循环所组成的太阳能燃气联合循环为研究对象,利用Ebsilon软件对该系统进行建模,对原有燃气-蒸汽联合循环(GTCC)系统设备不变、汽轮机扩容和汽轮机及低压省煤器均扩容3种条件下,机组部分负荷运行时太... 详细信息

以槽式太阳能集热场和燃气-蒸汽联合循环所组成的太阳能燃气联合循环为研究对象,利用Ebsilon软件对该系统进行建模,对原有燃气-蒸汽联合循环(GTCC)系统设备不变、汽轮机扩容和汽轮机及低压省煤器均扩容3种条件下,机组部分负荷运行时太阳能集成特性进行分析。结果表明在现有设备不改变的基础上以及相同的太阳集热器出口蒸汽参数下,太阳能的集成规模受汽轮机容量的限制。当燃机从100%负荷降至30%负荷运行时,集热板接收太阳辐射的最大值从0 MW增至65 MW,对应的太阳能净发电效率从29.6%增至31.6%。在原有设备基础上对汽轮机进行扩容改造后,燃机满负荷运行,当集热板辐射量由24 MW增至120 MW时,太阳能最大净发电效率由28.5%降至26.5%。当燃机负荷在75%以上运行时,低压省煤器面积增大1.2倍,当太阳能集成规模为74 MW时,太阳能净发电效率提高约2%。

关键词：太阳能联合循环电厂太阳集热器发电效率太阳能燃气联合循环

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DTU 10MW漂浮式风电机组两分叉系泊系统仿真分析

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太阳能学报 2024年第10期45卷 423-430页

作者：刘媛媛黄心伟李宗哲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

以DTU 10 MW风电机组以及OO-Star半潜式平台为对象,提出一种两分叉系泊系统,基于OPENFAST软件在50年一遇极端工况下建模仿真,对比采用两分叉系泊系统平台运动响应及系泊张力的变化,并研究其分叉点位置的影响。结果表明,新型两分叉系泊... 详细信息

以DTU 10 MW风电机组以及OO-Star半潜式平台为对象,提出一种两分叉系泊系统,基于OPENFAST软件在50年一遇极端工况下建模仿真,对比采用两分叉系泊系统平台运动响应及系泊张力的变化,并研究其分叉点位置的影响。结果表明,新型两分叉系泊系统使得平台的纵荡、纵摇、艏摇幅值分别减小32.9%、29.4%和39.1%,很大程度上提升了风电机组的稳定性。此外,平台的系泊张力均值降低为原来的23.4%,更能保证漂浮式平台在极端工况下的生存能力。

关键词：海上风电机组动态响应系泊缆稳定性半潜式平台

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基于压缩空气储能的CCHP系统特性研究

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太阳能学报 2022年第10期43卷 409-415页

作者：韩中合胡庆亚李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保定071003

以先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)为基础,构建冷热电联产(CCHP)系统,对比4种不同储气室和运行方式方案下的系统特性,并针对关键参数进行敏感性分析。结果表明,采用恒温储气室且滑压运行时系统储能效率和效率最高;采用恒温储气室且恒压... 详细信息

以先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)为基础,构建冷热电联产(CCHP)系统,对比4种不同储气室和运行方式方案下的系统特性,并针对关键参数进行敏感性分析。结果表明,采用恒温储气室且滑压运行时系统储能效率和效率最高;采用恒温储气室且恒压运行时系统能量密度最高。第二级换热器损最大,是提高系统性能时的首要优化目标。当换热器效能提高时,储能效率、效率均出现折点。储气室最大压比越大,系统储能效率和效率越低,能量密度越高。采用恒温储气室时,系统不受压缩/膨胀影响;采用恒壁温储气室时,较高的压缩/膨胀功率有利于提高储能效率和效率,但压缩功率升高会降低能量密度。

关键词：先进绝热压缩空气储能冷热电联产储气室运行方式系统特性

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