分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2024-03-26
摘要: We conduct an experimental investigation on the integration of film cooling for thermal protection in a 72-mm cylindrical rotating detonation engine (RDE). The cooling scheme employs the injection of cooling air through a series of cat-ear-shaped film cooling holes densely distributed along the outer wall of the cylindrical combustor. Our findings reveal successful initiation of the RDE and sustained propagation of the rotating detonation wave (RDW) when film cooling is activated.
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2024-01-06
摘要: 随着工业技术的不断进步,深度学习作为人工智能的重要分支,为各领域带来了新的可能性。本论文研究了柴油发动机振动监测位置的优化布局,专注于解决振动监测中的数据重叠和相互干扰问题。通过探讨柴油机传感器的最佳位置和数量,提出了一种基于图池化神经网络的传感器布局优化方法。将传感器测点视为图的节点,利用图卷积层处理邻接矩阵,得到每个节点的特征向量。通过信息熵和独立性方法对特征向量进行筛选和排序,选取具有代表性的特征向量作为重要节点。最后,在池化层中进行分类和筛选,考虑了覆盖范围和成本等因素,从而确定最佳传感器布置位置和数量。实验结果表明,所提出的图池化网络模型能够有效地优化传感器测点布局,并具有较高的准确性和稳定性。该方法不仅适用于柴油发动机振动监测,还可以推广到其他领域需要进行传感器布置优化的问题中。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2024-01-06
摘要: 随着工业4.0和智能制造2025的推广,智能装备正成为高端装备未来的发展方向。在这个过程中,故障诊断识别系统作为一项重要的研究领域,可以实时抑制机械的不平衡振动,从而实现装备的自主健康。这种系统不仅可以提高设备的运行效率和生产能力,还能够降低设备维修的成本和风险。因此,研究和开发这种系统对于推动智能制造和高端装备制造的发展具有重要意义。大型旋转机械的状态监测与故障诊断是现代企业生产管理的必备手段,通过科学的监测和诊断,可以实现设备的高效、安全、可靠运行,为企业的可持续发展提供有力保障。本课题以旋转机械转子系统典型振动故障为研究主体,考虑对其进行分析,建立旋转机械转子系统典型故障诊断智能识别系统。本文主要研究内容与结论如下:(1)本文通过查阅相关文献对当前的机械智能故障诊断算法和运用神经网络进行故障分类的研究方法进行了总结探究,并最终决定选择RBF神经网络进行故障诊断分类;(2)使用PCA降维技术对提取特征后的数据进行降维处理,来降低数据的维度来解决维数灾难问题,使数据更加可靠;(3)通过使用人工神经网络中的径向基神经网络建立故障分类软件,利用其对故障通过分类器识别并进行相关实验验证,完成分类软件设计;(4)搭建试验台采集数据进行相关实验验证,实验表明,诊断准确率达到85%以上。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2024-01-05
摘要: 大功率中高速柴油机是众多关键装备的核心动力设备,在舰船、核电等重要行业领域有着广阔的应用。由于复杂的机械结构和多变的工作环境,柴油机设备事故时有发生,机械故障和设备损毁等问题也日益凸显,故障频发成为这些设备运行的一大难题。柴油机恶性故障的发生经常会导致严重的经济损失和人员伤亡,因此,采用合理的方法获取故障特征,研究对柴油发动机的故障检测和早期诊断方法,实现对柴油发动机的故障预警并及时诊断,对提高大功率中高速柴油机运行的稳定性、设备的安全性和企业的经济性有着重要的作用与价值。本文提取柴油机角域、时域、频域22种振动特征组成特征集,针对柴油机应用场合众多且工况复杂的特点,在仅有少量工况样本的情况下,本文基于神经网络实现工况与马氏空间关键参数的映射关系,构建变工况下柴油发动机的健康基线。
分类: 动力与电气工程 >> 电气工程 分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2022-04-10
摘要: (火用)是衡量能量品质的指标,深刻揭示能量传递过程中做功能力损失的实质。为研究时变能量网络中?的动态演化机理,本文基于能量网络理论列写能量网络中物理量间的本构关系,给出?的普遍化表达式,包括基于热力学第二定律形成?的普遍化描述与?损方程,同时引入了能级因子评价能量品质;分析了不同形式?在能量传递管(线)中的动态演化过程,包括电(火用)、热(火用)与压(火用),给出了?的输出方程与效率计算方法;分析了能量转换设备中?的动态演化过程,进行了?的损耗量、存储量与效率分析;最后,通过具体算例对?在某综合能源系统中的动态演化过程进行动态仿真。本文所研究的内容能够充分挖掘综合能源系统的能效潜力,为更好地实现能源梯级利用打下了坚实的理论基础。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 对于有窗口玻璃的高温炉的温度测量,如何克服窗口玻璃的影响一直是个难题。本文介绍一种方法,采用增加1块相同窗口玻璃2次(简称为 )测量方法,以达到消除窗口玻璃的影响;通过理论分析,通过数值模拟计算、实验验证证明该方法是可行的。通过高温黑体校准和高温辐射温度计校准应用事例,证明 克服窗口玻璃的辐射测温方法,具有科学性,合理性,方法简单,方便实用。对于有窗口玻璃的高温炉辐射温度测量、高温辐射温度计的量值传递等应用,具有指导意义。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 以一高压比离心压气机级为研究对象,设计制造了三种不同的扩压器,采用实验和数值方法研究了扩压器进口安装角和叶片型线对级性能的影响。结果表明,扩压器进口安装角减小时,性能曲线向小流量区移动,最高效率和压比降低。采用低稠度机翼形扩压器时,级工况范围稍有扩展,但效率和压比显著降低。流场分析显示,进口安装角减小时,扩压器凸面流动分离区扩大,堵塞流道且增大损失。采用低稠度机翼形扩压器时,扩压器内更容易产生大尺度分离涡。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 对于复杂的体系,组成体系的各粒子间的相互作用决定其能量状态。对于不同势场,描述粒子运动规律的Schrödinger方程是不同的微分方程。本文在原来的Hamilton谐振子数学模型基础上,通过引入Morse势能函数代替原来的简谐振子势模型,研究了一维气体分子链中声传播的问题。从能量的概念出发,将声传播问题转换成求解谐振子的波函数以及能量本征值的问题,建立配分函数与热力学量之间的关系,以Morse势能函数的振子模型构造的声传播模型求取声压及声能量。通过比较,经典方法与量子谐振子模型计算的一维声压吻合。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 本文提出了一种通过在叶片前缘前设置微小圆柱来抑制叶片上流动分离的控制方法,并对采用此流动控制方法后的升力型垂直轴风力机的气动性能进行了数值研究。结果表明,在大攻角情况下,翼型前缘前设置微小圆柱可以有效的抑制风力机叶片上的流动分离,得到增升减阻的效果;同时,与传统的升力型垂直轴风力机相比,前缘前设置微小圆柱后的垂直轴风力机在低尖速比下的风能利用率可得到大幅度的提高。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 基于CFD方法,采用混合两相模型、标准κ-ε方程和sighal发展的全空化模型,对具有特殊结构形式的侧壁式压水室离心泵空化特征进行数值计算。预测了泵在未发生空化和空化条件下的能量性能,并且分析了设计流量下叶片表面和流道内的空泡分布情况。结果表明:在大流量工况下,泵的必须汽蚀余量大,容易产生空化现象。随着泵进口压力的降低,空泡最先出现在泵叶片背面靠近进口边附近;当进口压力进一步降低时,空泡区域开始快速增加,向叶片出口延伸,泵的扬程开始大幅下降。进口压力继续降低时,叶片工作面开始出现空泡,叶轮周向流道内开始充满空泡,此时泵的扬程急剧下降,泵的稳定运行条件被破坏。不同汽蚀余量下,叶频处压力幅值变化明显,在临界汽蚀点处几乎达到极小值。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 塔式太阳能热发电系统中,由于镜场辐射投射到吸热器受热面上同一目标点(即单点聚焦),造成受热面局部区域高度集中,呈现出时间和空间分布的不均匀现象,导致系统工质流量分配及水循环安全特性恶化。为此,在前面研究的基础上,笔者研究了多点聚焦方式下,腔式吸热器热负荷分布和受热管组内工质流量分配、热偏差及流动特性,为塔式太阳能腔式吸热器安全运行及其水动力特性优化控制提供参考。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 以氧化铝为载体,负载不同比例的金属组分Fe、Ce制作单组分及多组分的负载型催化剂。实验研究在不同反应温度、氧含量和空速比下,此类负载型催化剂的SCR脱硝性能。结果表明:由于稀土元素Ce的加入,多组分的8Fe-2Ce/Al2O3的催化脱硝效率明显高于单组分的8Fe/Al2O3,在240℃时可达94%,而且具有比单组分催化剂更好的抗硫性能。但Ce的加入并不是越多越好,Ce的过量加入反而会影响催化剂的催化脱硝效率。催化剂的制备方法与其催化脱硝效率有关,沉淀法制备的催化剂的催化脱硝效率高于浸渍法制备的催化剂,以450℃煅烧制备的催化剂的催化脱硝效率高于550℃煅烧的催化剂。脱硝实验条件影响催化剂的催化脱硝效率,3%氧含量下的催化脱硝效率高于无氧条件下的,低空速比时脱硝效果高于高空速比的。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 严重段塞流是常见于海洋石油工业集输-立管系统中的一种有害流型,而立管顶部阀门节流是抑制和消除严重段塞流的有效方法。本文实验研究了对严重段塞流采取节流操作所引起的流型及其转变特性,结果表明,随着阀门开度的减小,节流阀压降增大,背压升高,很大程度上抵消了下倾管内封闭气体的压力,从而抑制了下倾管内气体体积的膨胀,导致下倾管内的大量气体无法在短时间内快速连续地进入立管,而只能以大气泡或小气泡群的形式间歇进入立管,促进了弹状流和泡状流的形成。考虑了气液流速对节流阀压降的影响,建立了节流作用下S型立管内气液稳定流动边界,与实验数据吻合良好。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 本文在较宽广的工况范围内收集、整理了垂直上升光管内超临界压力水的对流传热实验数据(包括传热恶化实验数据)以及超临界压力水传热的计算关联式。将收集到的传热关联式与传热恶化实验数据进行比较,进行误差分析。对传热关联式的形式分析后,对垂直上升管中传热实验数据进行拟合得到一个新的传热关联式并对其进行评价,效果较好。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 对电子芯片在FC-72工质中浸没喷射沸腾换热进行了实验研究。通过干腐蚀技术在硅片表面加工出50 μm × 60 μm,50 μm × 120 μm(宽×高)的柱状微结构,硅片尺寸为10 mm×10 mm×0.5 mm,过冷度分别为25、35 K,喷射速度Vj分别为0.5、1.0、1.5m/s。实验表明,临界热流密度随着喷射速度和过冷度的增加而增加,增加过冷度和喷射速度可减小气泡脱离时的尺寸,增加气泡脱离频率,因此提高了临界热流密度并且降低了壁面温度。此外,在单相对流换热区对流换热占据主导地位,热流密度随着壁面过热度线性增加;在核态沸腾换热区,对流换热与核态沸腾换热同时影响着换热过程。当喷射速度较小时,核态沸腾区曲线的斜率比单相对流区曲线的斜率大的多,显示出浸没喷射沸腾的优良换热性能。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 鼓泡型板式换热器是一种新型热交换器。目前其板型几何参数对板片通道内流动与传热的影响规律还不清楚。本文基于多场协同原理数值研究了板型主要几何参数对流动传热的影响规律,发现当单元体长度增大或宽度减小时,通道摩擦阻力因子f减小,综合性能评价参数PEC值增大;当单元体相对主流流动方向倾斜角为90°时, f值最小, PEC值最大。本文的研究结果对鼓泡板片传热元件的几何结构优化及板型优化设计具有指导意义。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 本文发展并建立了一套适用于研究煤粉穿越气相火焰面着火特性的对冲火焰实验系统,基于碰撞解聚原理研制了全新的微小载气量给粉系统。通过统计ICCD拍摄的煤粉着火图像,结合数值计算分析煤粉颗粒的沿程温度经历,发现穿越扩散火焰面时颗粒升温速率可达105 K/s,火焰面温度及煤粉停留时间是决定煤粉穿越火焰面后着火模式的主要因素。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 生物质燃烧释放的碱金属氯化物蒸气会在受热面上冷凝,并在烟气中SO2/O2/水蒸汽等共同作用下发生异相硫化反应,从而影响碱金属对受热面的腐蚀。本文利用固定床反应器研究了反应温度、停留时间、氯化物及SO2/O2/H2O等浓度等对固相KCl硫化的影响,实验结果表明:KCl非均相硫化的主要产物是K2SO4,在O2和H2O较低是KCl异相硫化较慢,KCl异相硫化速率随SO2/O2和H2O浓度增大而提高,随停留时间的延长呈线性递增,并随反应温度的升高呈指数关系升高。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 针对煤热解气中烃类物质对连续测汞仪的影响,本文采用高温载氧体处理煤热解气消除此影响,研究了煤热解气处理后汞连续测量的效果并进行实际应用。结果表明:烃类物质造成冷原子吸收测汞仪测量结果完全错误。经载氧体处理后氧化了热解气中烃类物质,使热解气中汞能被准确连续测量。使用前后载氧体XRD分析也验证这一结果。在煤程序升温热解汞的连续测量应用中,发现实验所用煤中汞主要有两个温度释放峰,且在600℃已基本释放完全。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 碱金属基吸收剂干法脱除燃煤烟气CO2技术日益受到学术界的关注,其中钠基吸收剂廉价易得,经济性好,但碳酸化反应活性低。本文将Na2CO3负载于活性氧化铝并掺杂TiO2改性,利用CO2吸收/解吸流化床试验装置、XRD、SEM和氮吸附仪研究钠基二氧化碳吸收剂的流化床反应特性。结果表明:TiO2对Na2CO3/Al2O3在流化床中的碳酸化反应特性提升明显,反应时间缩短、反应速度提高、CO2吸收量增加;碳酸化反应产物为NaHCO3和Na5H3(CO3)4;TiO2对再生反应影响甚微;且TiO2在反应前后性状稳定,无副产物生成。尽管如此,TiO2的掺杂量应控制在一定的范围内以避免吸收剂微观结构恶化而阻碍反应。