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基于EMD-LSTM人工神经网络的云冈石窟环境参数预测

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上海大学学报（自然科学版） 2024年第1期30卷 1-16页

作者：卢宝明徐金明上海大学力学与工程科学学院上海200444

环境参数会直接影响石窟的风化过程,因此,预测环境参数是进行云冈石窟有效保护的重要内容.以云冈石窟第十窟为例,将壁温、环境湿度、环境温度的实测时序数据作为环境参数,使用经验模态分解(empirical model decomposition,EMD)对实测时... 详细信息

环境参数会直接影响石窟的风化过程,因此,预测环境参数是进行云冈石窟有效保护的重要内容.以云冈石窟第十窟为例,将壁温、环境湿度、环境温度的实测时序数据作为环境参数,使用经验模态分解(empirical model decomposition,EMD)对实测时序数据进行分解,研究了固有模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量与实测时序数据的相关性,建立了基于EMD-长短期记忆(long short-term memory,LSTM)的人工神经网络(artificial neural network,ANN)组合模型.使用平均绝对误差(mean absolute error,MAE)、均方根误差(root mean square error,RMSE)、平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)、决定系数(R2)作为评价指标,对比分析了使用组合模型与使用单一LSTM的ANN模型进行环境参数预测的效果.结果表明:IMF分量的变化速率越大,与实测时序数据的相关性就越强;对于组合模型中的LSTM网络模型,当隐藏层层数和初始学习率分别取2和0.001时,组合模型预测效果最优;与单一LSTM的ANN模型相比,使用基于EMD-LSTM的ANN组合模型,环境参数的MAE、RMSE、MAPE值减小、R2值增大,模型预测精度提高;环境参数预测效果主要受环境参数变化幅度的影响,变化幅度越小,组合模型预测效果越好.研究成果对于石窟文物保护具有一定的参考价值.

关键词：壁温环境湿度环境温度经验模态分解长短期记忆人工神经网络

蒸发孔角度对蒸发式稳定器壁温影响规律仿真及验证

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航空发动机 2024年

作者：周开福赵中豪文清兰汪林全中国航发贵阳发动机设计研究所

为了研究在不同蒸发孔角度下蒸发式稳定器壁温分布，在蒸发式稳定器工作载荷复杂、工作环境恶劣等条件下，以发动机加力燃烧室稳定器工作参数、几何构型为基础，采用大涡湍流模型、考虑气-固-热耦合的稳定器气动传热数值仿真方法，开展... 详细信息

为了研究在不同蒸发孔角度下蒸发式稳定器壁温分布，在蒸发式稳定器工作载荷复杂、工作环境恶劣等条件下，以发动机加力燃烧室稳定器工作参数、几何构型为基础，采用大涡湍流模型、考虑气-固-热耦合的稳定器气动传热数值仿真方法，开展了蒸发孔角度对蒸发式稳定器壁温影响规律计算分析，并进行整机台架测温验证。结果表明：蒸发孔角度对加力燃烧室总压恢复系数和燃烧效率影响较小，对稳定器壁温影响较明显；当蒸发孔角度由1 00°减小至6 0°时，稳定器最高壁温降低8 0 K；当蒸发孔角度由1 00°增大至1 20°时，稳定器最高壁温降低6 0 K；蒸发孔角度由1 00°调整为6 0°后稳定器壁温降温的数值仿真结果约为1 10 K，整机上测温结果约为1 22 K，降温明显，可有效地提升稳定器使用寿命。

关键词：蒸发式火焰稳定器蒸发孔角度壁温流固耦合分析台架验证航空发动机

660MW超临界直流锅炉水冷壁动态特性仿真研究

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动力工程学报 2024年第7期44卷 1001-1009页

作者：王超王研凯陈相如孙兴业刘铠瑞王利民车得福内蒙古电力(集团)有限责任公司呼和浩特010020 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

为研究锅炉水冷壁的动态特性,将水冷壁划分为多个模块,区分了沿高度方向与沿周向的热负荷不均匀情况,建立了660 MW超临界锅炉水冷壁区域的动态仿真模型。研究了水冷壁不同墙在热负荷变化下的壁温分布,对比了不同边界条件阶跃下水冷壁的... 详细信息

为研究锅炉水冷壁的动态特性,将水冷壁划分为多个模块,区分了沿高度方向与沿周向的热负荷不均匀情况,建立了660 MW超临界锅炉水冷壁区域的动态仿真模型。研究了水冷壁不同墙在热负荷变化下的壁温分布,对比了不同边界条件阶跃下水冷壁的响应特性,考察了变负荷过程中水冷壁的水动力与壁温特性。结果表明:后墙热负荷变化只会影响后墙水冷壁与凝渣管处的壁温;当后墙热负荷上升到锅炉最大出力的1.5倍时,凝渣管出现超温现象;当热负荷、入口质量流量与入口工质温度分别阶跃降低10%时,汽水分离器处出口汽温分别变化-7.97 K、+11.57 K和-19.97 K,即入口工质温度变化对汽温的影响最大;升负荷过程中汽温先上升后下降,降负荷过程中汽温先下降后上升。

关键词：超临界锅炉动态特性变负荷水动力壁温

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圆管隔离段激波串特性的自适应湍流模拟研究

航空工程进展 2024年

作者：谢鹏飞刘一凡韩省思南京航空航天大学能源与动力学院

在超燃冲压发动机中，隔离段起着“承上启下”的重要作用，在燃烧室高反压作用下的隔离段内存在着激波/边界层相互作用、流动分离以及激波串等复杂流动现象。针对等直圆截面构型隔离段进行自适应湍流模拟高精度数值模拟研究，重点分析... 详细信息

在超燃冲压发动机中，隔离段起着“承上启下”的重要作用，在燃烧室高反压作用下的隔离段内存在着激波/边界层相互作用、流动分离以及激波串等复杂流动现象。针对等直圆截面构型隔离段进行自适应湍流模拟高精度数值模拟研究，重点分析隔离段与燃烧室耦合时可能遇到的问题，如隔离段出口恒定或脉动反压以及壁面温度对隔离段内激波串特性的影响。结果表明：隔离段出口反压值增大、频率降低以及壁面温度的升高均会使激波串向隔离段入口移动，造成潜在的不起动风险。在实际工程中，应特别警惕燃烧室燃烧过程中所带来的高反压、低频振荡燃烧以及壁面热传导效应，防止激波串被推出隔离段，导致隔离段乃至整个发动机停止工作。

关键词：隔离段自适应湍流模拟反压激波串壁温

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基于炉内壁温计算的氧化层生长在线监测研究

发电设备 2024年第1期38卷 13-17,23页

作者：李涛靳旺宗王宏伟祖勇海张添银何栋内蒙古国华准格尔发电有限责任公司内蒙古鄂尔多斯010300

以锅炉实时运行数据为基础,建立锅炉受热面在线热力计算模型,以受热面出口温度计算值和实际测点数据的差值作为迭代终止条件,实时得到锅炉过热器进出口烟气温度和工质温度。通过分段计算方法,分别计算受热面管的各段蒸汽温度和金属壁温... 详细信息

以锅炉实时运行数据为基础,建立锅炉受热面在线热力计算模型,以受热面出口温度计算值和实际测点数据的差值作为迭代终止条件,实时得到锅炉过热器进出口烟气温度和工质温度。通过分段计算方法,分别计算受热面管的各段蒸汽温度和金属壁温。选取每段进出口平均金属壁温作为氧化层生长计算温度,设定计算周期为2 min,计算得到屏式过热器氧化层厚度的增量和累计值,计算结果与实际测量值基本一致,实现了锅炉受热面氧化层厚度的在线监测。

关键词：锅炉热力计算氧化层壁温在线监测

超临界CO_(2)锅炉气冷壁壁温及炉内烟温分布

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热能动力工程 2022年第7期37卷 77-83页

作者：苏宏亮王婷黄莺杜谦高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室(哈尔滨锅炉厂有限责任公司) 黑龙江哈尔滨150046 哈尔滨锅炉厂有限责任公司新技术研究所黑龙江哈尔滨150046 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了从超临界CO_(2)锅炉实验数据中挖掘出更多的参数信息,应用固体导热计算、工质管路分配计算、炉膛辐射传热仿真等研究方法对气冷壁及其内、外部热边界进行求解,基于DO模型、支持向量机提出了一种气冷壁壁温和炉内烟温预测模型,并根... 详细信息

为了从超临界CO_(2)锅炉实验数据中挖掘出更多的参数信息,应用固体导热计算、工质管路分配计算、炉膛辐射传热仿真等研究方法对气冷壁及其内、外部热边界进行求解,基于DO模型、支持向量机提出了一种气冷壁壁温和炉内烟温预测模型,并根据实验数据进行了计算。该算法的数据源为运行监测数据,可以实现炉内烟气温度分布、壁温及热负荷等物理量的在线求解。研究结果表明:气冷壁导热计算获得的管壁特定点温度与工质温度温差拟合公式准确性高,相关性在0.99以上;气冷壁壁温与外部热边界求解计算中获得热负荷波动情况一致;烟温预测模型的有效性在传热数据库测试中得到验证,其最大相对误差不超过8.5%。

关键词：超临界CO_(2) 锅炉实验壁温烟温

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超超临界电站锅炉水冷壁管横向开裂原因分析

电力安全技术 2024年第4期26卷 60-63页

作者：白哲陈晓龙杨元成沈阳金山能源股份有限公司金山热电分公司辽宁沈阳110100 国家能源集团科学技术研究院有限公司江苏南京210046 太原锅炉集团有限公司山西太原030008

煤电机组锅炉受热面的频发性开裂和失效是制约机组灵活高效运行的重要因素之一。利用宏观检查、金相实验、微观形貌分析、能谱分析、硬度检测等方法,深入研究超超临界电站锅炉水冷壁管横向开裂问题,分析问题产生原因,阐明水冷壁的开裂机... 详细信息

煤电机组锅炉受热面的频发性开裂和失效是制约机组灵活高效运行的重要因素之一。利用宏观检查、金相实验、微观形貌分析、能谱分析、硬度检测等方法,深入研究超超临界电站锅炉水冷壁管横向开裂问题,分析问题产生原因,阐明水冷壁的开裂机理,提出了缓解水冷壁热膨胀、热疲劳的运行调整建议,完成燃煤机组灵活性调峰安全评价创新实践。

关键词：超超临界锅炉水冷壁管横向开裂壁温

DG2025/25.4-Ⅱ6型锅炉高温再热器区域结焦问题分析及建议

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山西电力 2024年第2期 56-59页

作者：李彦辉王亮亮国家能源集团蒙东能源公司内蒙古呼伦贝尔021000

某电厂2号锅炉在高温过热器和高温再热器区域发生严重结焦,致使高温再热器超温,最终导致停炉。通过针对性试验研究,找出了结焦的主要原因,并提出了解决结焦问题的对策。对策实施后,高温过热器和高温再热器区域不再结焦,有效提升了锅炉... 详细信息

某电厂2号锅炉在高温过热器和高温再热器区域发生严重结焦,致使高温再热器超温,最终导致停炉。通过针对性试验研究,找出了结焦的主要原因,并提出了解决结焦问题的对策。对策实施后,高温过热器和高温再热器区域不再结焦,有效提升了锅炉机组运行的安全性、经济性、稳定性。

关键词：高温再热器结焦壁温锅炉

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壁温对类HTV-2飞行器气动力计算的影响

兵器装备工程学报 2023年第10期44卷 250-257页

作者：陶善聪周毅时晓天中国航天空气动力技术研究院北京100074 南京理工大学能源与动力工程学院南京210094

数值模拟高超声速飞行器定常飞行时,需要给定壁面合适的温度条件以得到足够精确的预测结果。针对高超声速飞行器在风洞吹风试验与高空真实飞行时的壁面温度特性显著不同,分析了两类不同条件下数值模拟中壁面温度条件的选取问题。采用数... 详细信息

数值模拟高超声速飞行器定常飞行时,需要给定壁面合适的温度条件以得到足够精确的预测结果。针对高超声速飞行器在风洞吹风试验与高空真实飞行时的壁面温度特性显著不同,分析了两类不同条件下数值模拟中壁面温度条件的选取问题。采用数值模拟方法求解三维Navier-Stokes方程,研究了壁面温度在风洞试验状态和高空飞行状态下对类HTV-2高超声速飞行器气动性能和边界层内特性参数的影响规律,结果表明:风洞试验条件下和高空飞行状态的壁面温度影响气动力机理不同导致壁面温度条件选取准则不同。

关键词：高超声速气动力预测壁温 CFD