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 >> 电气工程 提交时间: 2024-03-07
摘要: 大规模新能源接入使得电网短路比降低,系统电压支撑强度下降,导致静态电压稳定和次/超同步振荡等稳定问题凸显。构网型变流器具有较强的电压支撑能力,在新能源场站配置一定比例的构网型变流器可以提升系统的稳定性,但构网型变流器容量与稳定裕度的解析关系不明,估算构网型变流器占比的理论值十分困难。为此,本文从小干扰稳定视角探讨构网型与跟网型变流器容量配比的估算方法及其典型值。首先,对构网型变流器进行电压源等值,并通过广义短路比指标分析了容量配比对系统强度以及稳定裕度的影响规律;其次,针对改造构网型风电机组和额外加装构网型变流器这两种技术方案,以行业相关标准为边界条件,结合典型升压变压器参数估算了实际工程中容量配比的典型值;最后,利用多风电场系统案例验证了结论的有效性。
分类: 动力与电气工程 >> 动力与电气工程其他学科 提交时间: 2024-02-07 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 碰撞过程凭借瞬时冲击模型得以简化,但采用经典的Newton恢复系数模型为计算带来了误差。本研究引入修正的恢复系数模型取代经典的Newton恢复系数模型,预测了一类宽带噪声激励下双边碰撞振动系统的随机动力学响应。位移的碰撞条件借助自由振动系统被转化为能量的碰撞条件。根据系统的能量水平,系统的运动可被分为双边碰撞和无碰撞振动两类。进一步地,两类运动的平均漂移系数和扩散系数可借助能量包线随机平均法求解获得。在此基础上,建立并求解对应的 Fokker-Plank-Kolmogorov(FPK)方程,进而得到系统的稳态响应。最后,将所提方法应用于 Duffing 振子,讨论了屈服速度、挡板间距和噪声激励对响应的影响,并用蒙特卡罗模拟验证了所述方法的有效性。
分类: 动力与电气工程 >> 动力与电气工程其他学科 提交时间: 2024-02-07 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 海洋拖曳系统是典型的刚柔多体系统。需要指出的是,到目前为止,绝大多数的关于海洋拖曳缆体系统的动力学问题研究都没有非常充分地考虑到阻尼的作用。但在海洋拖曳系统的结构动力学分析中,特别是拖缆回转过程中的动态响应分析中,阻尼的作用是不可忽略的。且由于阻尼的存在,拖缆的模态特性也会呈现出高度的复杂性。为探究瑞利阻尼在拖缆回转过程中的影响,基于凝集质量法对瑞利阻尼的在拖缆系统中的表达形式进行了进一步的整理与分解,并对各个阻尼分量的影响进行了归纳总结,得到了一些较为通用性的结论,对于实际海上拖曳作业有一定的指导意义。
分类: 动力与电气工程 >> 动力与电气工程其他学科 提交时间: 2024-02-07 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 空间结构的在轨展开涉及到复杂的高维强非线性动力学问题,这些动力学问题的建模及仿真技术是航天动力学领域的难题,也是对在轨展开过程施加控制的前提条件。本研究以IKAROS太阳帆在轨第一阶段展开过程为例,基于哈密顿变分原理,建立中心刚体-主动伸长柔性梁耦合动力学模型; 采用保结构分析方法,关注动力学系统的局部动力学行为,在恒定转矩驱动和恒定功率驱动两种工况条件下,对IKAROS太阳帆第一阶段展开过程进行仿真; 发现两种工况条件下的中心刚体转动角速度演化规律差别显著,恒定转矩做功将导致中心刚体的转动稳定性变差,同时,恒定功率驱动工况下,IKAROS太阳帆第一展开阶段节能效果较好。
分类: 动力与电气工程 >> 动力与电气工程其他学科 提交时间: 2024-02-07 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 提出了一种基于主成分分析的斜拉桥拉索损伤识别方法来实现斜拉索损伤识别。该方法首先采集移动荷载激励桥面时拉索结构的加速度响应,然后采用主成分分析法对时域信号进行降维处理,提取降维后信号的统计学数据,结合D-S证据理论构造多阶统计矩融合指标进行识别。以天津永和桥为例,利用有限元进行数值模拟,分别针对斜拉索损伤程度、荷载质量、荷载移动速度对损伤识别精度的影响进行了探究。分析结果表明,所提方法具有良好的识别效果,有较好的噪声鲁棒性。
分类: 电子与通信技术 >> 电子技术 分类: 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间: 2024-01-30
摘要: 在我们的调查范围内,我们已经解决了升压转换器的稳定性问题。欧阳长莲的博士论文使我认识到占空比在控制系统中的重要性。最后,本文是为专利CN117254710A撰写的。
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 提交时间: 2023-12-20
摘要: 随着新能源及电力电子设备的大规模接入,系统电压支撑强度降低,新型电力系统的安全稳定风险增加。在同构电力电子设备接入场景下,利用电网广义短路比和设备临界短路比可以形成理论严谨、与稳定强相关的系统电压支撑强度量化方法;在弱异构场景下,基于设备和电网一些特殊动态特性,利用广义短路比和设备临界短路比的一阶近似可以实现强度量化,但缺乏通用的计算原理。为此,本文聚焦小扰动稳定维度下电压支撑强度的量化问题,首先利用电力电子多馈入系统可近似解耦为多个低维系统的规律,提出特征子系统的概念和近似计算方法,并诠释了其物理意义;其次,基于特征子系统,提出了广义短路比及其临界短路比的通用计算原理,实现了异构多馈入系统的强度量化。此外,针对跟网型电力电子设备在非额定运行点、有功功率反向以及包含构网型电力电子设备等几种典型场景,给出了具体计算公式。最后,算例验证了所提原理和方法的正确性和有效性。
分类: 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间: 2023-11-29
摘要: 随着新能源的发展,新能源多馈入系统的电压支撑强度逐渐降低,亟需强度评估方法。若考虑设备均在额定运行点,利用现有电网强度指标及临界值即可实现强度的准确量化;而设备实际运行工况各异且复杂多变,破坏了现有指标定义条件,导致现有方法失效。为此,本文聚焦于实际工况下的电压支撑强度量化问题,首先,发现了跟网型新能源设备动态特性与工况参数的映射关系;其次,基于特征子空间摄动理论,求解能够近似表征实际系统稳定性的等效单馈入系统,在此基础上定义了运行广义短路比,从而利用运行广义短路比和设备临界运行短路比严谨地量化实际工况下强度。此外,本文揭示了实际工况对强度的影响机理。最后,利用算例验证了所提方法的有效性。
分类: 动力与电气工程 >> 动力机械工程 提交时间: 2023-10-24
摘要: 针对往复压缩机组无级气量调控系统故障率较高、对机组安全运行影响大,而现有系统运行风险评价方法难以完成实时、定量分析的问题,提出一种融合贝叶斯网络与变权AHP的气量调控系统安全风险动态分析方法。建立了包含故障类型、故障模式与监测信号的贝叶斯网络模型,得到故障实时发生概率;基于变权层次分析法建立了故障危害性半定量分析模型,计算故障模式影响量化指标;进一步,修正了FMEA方法故障模式风险计算公式,引入故障发生概率,提出了历史故障与实时运行风险计算方法。以实际故障案例数据进行测试验证,结果表明:提出的新方法可量化计算机组实时与历史运行风险,设置归一化的实时运行风险阈值为0.5,以判定检修必要性。研究成果可为往复压缩机及气量调控系统检维修计划的制定提供量化指标。
分类: 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间: 2023-07-28
摘要: 高比例新能源发电给电网带来了显著的波动性和不确定性。为了解决这一问题,需要利用大量的灵活性资源参与电网调度并提供辅助服务。灵活性资源的数量众多、分布广泛且特性各异,给资源的集群化管理带来了一定困难,需要对集群的功率可调节范围进行量化评估。本文基于灵活性资源集群在电网调度和电力市场中的应用需求,提出了评估灵活性的量化指标体系。根据集群中灵活性资源的物理特性,将其分类为发电机类和储能类,并分别聚合为等效发电机设备和等效储能设备作为聚合参考模型。这两个等效设备的参数被用作量化指标体系,具有直观的物理意义、良好的多重嵌套特性,并适用于多种时间尺度。该指标体系可以被广泛应用于分布式资源集群的异步调度、综合能源系统的联合优化调度以及虚拟电厂参与电力市场的投标报价等多个场景中。
分类: 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间: 2023-06-06
摘要: 系统强度概念常用于描述系统电压响应性能和量化安全稳定水平,其中基于短路比的强度量化指标在描述新能源送出极限时具有简单直观的特点。然而,现有基于短路比的分析基础是以同步机提供短路容量或电压支撑为前提,难以适用于无同步机支撑的新能源基地柔性直流送出系统。为此,本文从小扰动角度探讨新能源基地柔性直流送出系统的强度评估和分析问题,首先推导了该系统中多端口电流对母线电压的灵敏度传递函数矩阵,阐述了受扰后母线电压响应与系统静态电压稳定/小扰动同步稳定的定性关系。其次,基于送端柔直电压源等值思路,并结合新能源设备临界短路比提出了系统强度源-网分离的评估方法,将广义短路比推广应用到全电力电子系统。所提出的方法能快速分析在系统运行点处的静态电压稳定/小扰动同步稳定裕度,确定系统强度的薄弱环节以及系统强度提升的优化路径。最后,多风电场经柔性直流送出系统算例验证了评估方法的有效性。
分类: 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间: 2023-04-25
摘要: 基于dq坐标、序坐标和极坐标的阻抗法是研究变流器振荡问题的常用方法,不同阻抗法可相互转化并在判断系统稳定性方面等价,然而它们的差异性和适应性尚待深入探讨。为此,首先在上述三种坐标系分别建立并网系统阻抗模型,并对比分析其数学和物理特征;其次,分析了不同坐标系下阻抗模型的可解耦性,给出了所导出的阻抗判据在主导环节分析和机理解释方面的具体区别。进一步,以锁相环高参与度的次/超同步振荡问题为例,针对变流器四象限运行时的不同场景,分别从阻抗判据的标称性和鲁棒性角度分析了开环传递函数右半平面极点的存在性和对不确定性参数的灵敏性,并在此基础上分析了几种现有阻抗判据的适用场景和条件。最后,利用仿真验证所提结论的有效性。
分类: 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间: 2022-12-08
摘要: 多个外特性类似的直流和新能源等电力电子设备/场群同时馈入交流电网后形成了多电力电子馈入系统(简称多馈入系统),是新型电力系统中很典型的一种形态。系统电压支撑强度(简称系统强度)常用于描述该多馈入系统受到扰动后考虑了设备动态的电压响应性能,而电网强度则是描述不考虑设备动态的开环交流电网性能的术语。现有研究一般认为电网强度与系统强度之间存在正相关性,却并未揭示电网强度与系统强度之间的内在联系。为此,本文聚焦于电网受到小扰动后的系统强度问题,从抗扰性、小扰动稳定性以及静态电压稳定性三个角度分析了基于广义短路比的电网强度指标与系统强度指标之间的解析关系。研究表明,广义短路比本质是一种多端口网络的电压电流和电压无功最大灵敏度,是描述多个设备并网点与交流电网等效中心之间的一种综合电气距离指标,它与设备耐受电网的临界短路比之差反映了系统的稳定裕度和抗扰裕度,从而可用于量化系统强度。为了便于应用与实际操作,给出了广义短路比判据的若干个充分条件,并提出了多种从母线视角下量化电网强度的节点广义短路比指标,同时证明了传统CIGRE多馈入短路比本质是一种特殊的节点广义短路比,其保守性较强且场景扩展性较差。最后,对短路比的计算方法和适用场景等进行了探讨,并基于算例验证所提指标的有效性。
分类: 动力与电气工程 >> 动力与电气工程其他学科 提交时间: 2022-11-17 合作期刊: 《Electrical & Electronic Engineering Research》
摘要:This article is fully combed the related literature, the application of big data in the archive management innovation with a thorough system of literature analysis, and obtained from file data acquisition, data transmission, data storage, data archives utilization, staff training and safety archives construction aspects of the need to create a file management system based on big data applications. And Finally, this article analyzes the archival management innovation practice and its effect based on big data application in China, and draws the corresponding value conclusion.
分类: 动力与电气工程 >> 动力与电气工程其他学科 提交时间: 2022-11-17 合作期刊: 《Electrical & Electronic Engineering Research》
摘要:In order to improve the quality of photovoltaic power injected into the grid, a high-voltage flexible direct current (Voltage Source Converter-High Voltage Direct Curren, VSC-HVDC) grid-connected scheme based on a micro-synchronous phasor measurement unit (μPMU) coordinated control strategy is proposed. The four-terminal topology of photovoltaic power plants connected to the grid via VSC-HVDC is designed, and two photovoltaic power plants are connected to the grid via VSC-HVDC model using Matlab/Simulink simulation software to simulate when the light intensity is changed, the photovoltaic power plant is out of operation and the grid voltage occurs In the case of sudden changes, the system voltage, power, and AC side frequency can still maintain stable operation, which verifies the feasibility and effectiveness of the transmission scheme, and improves the stability and power quality of the power grid.
分类: 动力与电气工程 >> 动力与电气工程其他学科 提交时间: 2022-11-17 合作期刊: 《Electrical & Electronic Engineering Research》
摘要:
In order to improve the convergence of multi-objective differential evolution (DEMO) algorithm while ensuring well distribution, a new method of center mutation-based DEMO (CM-DEMO) is proposed. Firstly, the form of mutation is improved, the center of the population in the current generation is taken as a base vector, and then the direction of difference vector is determined according to the fitness value of the three random vectors of individuals, secondly, the strategy of adaptive crossover probability is given, the crossover probability is determined according to the distribution of fitness value in the population. Test of benchmark functions show that CM-DEMO algorithm has faster convergence rate. Finally, CM-DEMO is applied to environmental economic dispatch of power system. Compared with other methods, the simulation results obtained demonstrate the feasibility and effectiveness of the proposed algorithm for solving the problem.