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台阶流模型流场的局部DQ-Lagrange求解方法

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航空动力学报 2012年第9期27卷 1997-2003页

作者：孙丹杨建刚赵欢李广超沈阳航空航天大学航空航天工程学部沈阳110136 东南大学能源与环境学院火电机组振动国家工程研究中心南京210096

以Lagrange多项式作为Differential Quadrature(DQ)方法的基函数,应用局部DQ-Lagrange方法对Navier-Stokes方程进行了数值求解,建立了基于局部迎风DQ-Lagrange方法的复杂台阶流流场求解模型.并在此研究基础上,提出了本质和自然边界条件... 详细信息

以Lagrange多项式作为Differential Quadrature(DQ)方法的基函数,应用局部DQ-Lagrange方法对Navier-Stokes方程进行了数值求解,建立了基于局部迎风DQ-Lagrange方法的复杂台阶流流场求解模型.并在此研究基础上,提出了本质和自然边界条件的处理方法.分析了支持域的选择、边界条件处理方法、迎风机制等对求解精度的影响.结果表明:支持域较大时,Lagrange高阶插值易出现振荡现象,可以采用局部替代全局的插值方法;迎风支持域的加入可以提高求解精度;建模时速度支持域的选择应该大于压力支持域.

关键词：台阶流微分求积法 Lagrange多项式 Navier-Stokes方程迎风机制

基于RSBLMD算法的风机滚动轴承早期故障诊断

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动力工程学报 2020年第12期40卷 982-987页

作者：马天霆孙振波邓敏强邓艾东东南大学能源与环境学院火电机组振动国家工程研究中心南京210096 国华太仓发电有限公司江苏苏州215000

针对滚动轴承的早期故障诊断问题,提出一种基于有理样条插值的局部均值分解(RSBLMD)算法,并将其应用于滚动轴承早期微弱故障的诊断。采用优化的有理样条插值算法构造信号的包络线,并通过RSBLMD算法将原始信号分解为一系列乘积函数(PF)分... 详细信息

针对滚动轴承的早期故障诊断问题,提出一种基于有理样条插值的局部均值分解(RSBLMD)算法,并将其应用于滚动轴承早期微弱故障的诊断。采用优化的有理样条插值算法构造信号的包络线,并通过RSBLMD算法将原始信号分解为一系列乘积函数(PF)分量;根据峭度筛选出分解结果中包含故障信息较多的有效分量;最后通过对有效分量的包络谱分析实现滚动轴承的早期故障诊断。结果表明:所提出的RSBLMD算法具有更高的分解精度,能准确识别出滚动轴承的早期故障。

关键词：故障诊断局部均值分解滚动轴承 RSBLMD算法

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迷宫密封临界稳定性研究

机械工程学报 2020年第3期56卷 144-151页

作者：顾乾磊张万福陈璐琪马凯李春杨建刚上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 东南大学火电机组振动国家工程研究中心南京210096

建立迷宫密封试验装置与数值分析模型,开展静态与动态稳定性分析,研究进口压力、转速及密封齿数对系统稳定性的影响,并以密封腔为单元对密封段转子受力进行分解,分析各密封腔对密封段转子整体切向气流力影响,提出“穿越齿数”与“临界... 详细信息

建立迷宫密封试验装置与数值分析模型,开展静态与动态稳定性分析,研究进口压力、转速及密封齿数对系统稳定性的影响,并以密封腔为单元对密封段转子受力进行分解,分析各密封腔对密封段转子整体切向气流力影响,提出“穿越齿数”与“临界稳定性”概念。研究表明:各密封腔对应转子切向气流力方向沿泄漏方向逐渐变化,并存在一个使切向气流力为零的穿越齿数。当密封齿数小于穿越齿数时,密封静态交叉刚度均为负值,且稳定性随转速与进口压力的提升而增加;当密封齿数大于穿越齿数时,密封静态交叉刚度均为正值,且稳定性随转速与进口压力的增加而降低;当齿数等于穿越齿数时系统处于临界稳定状态,切向气流力接近于零;转子涡动频率的增加将增大穿越齿数。

关键词：迷宫密封切向力穿越齿数稳定性计算流体力学

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超临界二氧化碳迷宫密封动力特性研究

振动与冲击 2020年第22期39卷 128-136页

作者：尹露张万福顾乾磊马凯陈璐琪李春杨建刚上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 东南大学火电机组振动国家工程研究中心南京210096

超临界二氧化碳(S-CO 2)布雷顿循环正广泛应用于各类透平机械。以S-CO 2为工质,采用计算流体力学方法建立迷宫密封全三维数值分析模型,应用基于微元轨迹的密封动力特性系数理论识别方法获取密封动力特性系数;研究以S-CO 2为工质的迷宫... 详细信息

超临界二氧化碳(S-CO 2)布雷顿循环正广泛应用于各类透平机械。以S-CO 2为工质,采用计算流体力学方法建立迷宫密封全三维数值分析模型,应用基于微元轨迹的密封动力特性系数理论识别方法获取密封动力特性系数;研究以S-CO 2为工质的迷宫密封在不同进口压力、进口温度及转速下的动静特性。研究表明:密封直接复合刚度具有较强的频率依赖性;交叉复合刚度和直接阻尼频率依赖性相对较小;密封有效阻尼随进口压力、转子转速增加而增大,随进口温度减小而增大;有效阻尼在低频下(小于100 Hz)较大,具有较大频率依赖性,且进口压力为8.1 MPa时的有效阻尼约为7.7 MPa时的147.2%~187.7%,进口温度为398.15 K时的有效阻尼约为318.15 K时的68.8%~69.6%,转速为20000 r/min时的有效阻尼约为10000 r/min时的178.8%~205.8%;随高涡动频率增加(100~260 Hz),有效阻尼系数降低,并均趋于定值,频率依赖性较小;随进口压力增大、进口温度降低,密封泄漏量不断增加,转速对密封泄漏量影响较小。

关键词：超临界二氧化碳迷宫密封动力特性有效阻尼

基于微元轨迹的密封动力特性系数理论识别方法

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振动与冲击 2019年第16期38卷 22-28页

作者：顾乾磊张万福张尧陈璐琪李春杨建刚上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 东南大学火电机组振动国家工程研究中心南京210096

提出一种基于微元轨迹的密封动力特性系数理论识别方法,结合瞬态涡动轨迹与动网格方法,得到转子在不同涡动频率下特定位置处所受气流力,采用微元理论求得密封动力特性系数。试验表明该研究理论所得密封直接刚度、阻尼系数、交叉刚度系... 详细信息

提出一种基于微元轨迹的密封动力特性系数理论识别方法,结合瞬态涡动轨迹与动网格方法,得到转子在不同涡动频率下特定位置处所受气流力,采用微元理论求得密封动力特性系数。试验表明该研究理论所得密封直接刚度、阻尼系数、交叉刚度系数及有效阻尼系数均与试验结果吻合,尤其对衡量密封系统稳定性的有效阻尼系数,具有较高的识别精度。涡动频率对试验密封直接阻尼系数、有效阻尼系数和交叉刚度系数影响较小。计算结果表明密封最大间隙气流速度小于最小间隙,惯性力占主导作用,最大间隙具有较大压力,压力差加剧了转子偏心,造成密封系统存在静态不稳定性。

关键词：密封动力特性系数计算流体力学(CFD) 静态不稳定气流激振

旋转机械碰摩声发射信号的分形特征分析算法研究

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仪器仪表学报 2008年第6期29卷 1285-1289页

作者：邓艾东包永强高亹赵力东南大学火电机组振动国家工程研究中心南京210096 南京工程学院通信工程学院南京210067

本文针对盒维和关联维运算复杂度高、Katz维的精度不高的特点,提出了一种基于波形的分形维计算方法,介绍了分形维算法的推导过程。实验数据是在转子实验台上采集的碰摩声发射信号,通过在该信号上叠加高斯白噪声和非平稳噪声来获得模拟... 详细信息

本文针对盒维和关联维运算复杂度高、Katz维的精度不高的特点,提出了一种基于波形的分形维计算方法,介绍了分形维算法的推导过程。实验数据是在转子实验台上采集的碰摩声发射信号,通过在该信号上叠加高斯白噪声和非平稳噪声来获得模拟的强噪声污染的声发射信号,然后将分形维算法对该信号进行有效声发射信号识别。理论分析和实验结果表明:该算法具有更强区分噪声和声发射信号的能力,无论在复杂度、精确度还是在抗噪性能方面均优于现有的分维算法,能够在强噪声环境下反映碰摩声发射的发生,为碰摩声发射的特征识别与分析提供了一条新的途径。

关键词：声发射分形维碰摩噪声

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我国电力工业的展望

东南大学学报（自然科学版） 2005年第1期35卷 159-164页

作者：高亹东南大学国家火电机组振动工程研究中心南京210096

对我国电力工业的现状和发展趋势进行了概述,指出我国电力工业正处在一个新的高速发展阶段.为了满足国民经济发展和环保需要,我国电力工业应走多元化发展的道路,即优化火力发电,大力发展水电,适当建设核电,积极开发应用新能源.总结了影... 详细信息

对我国电力工业的现状和发展趋势进行了概述,指出我国电力工业正处在一个新的高速发展阶段.为了满足国民经济发展和环保需要,我国电力工业应走多元化发展的道路,即优化火力发电,大力发展水电,适当建设核电,积极开发应用新能源.总结了影响和制约我国电力工业大发展的关键技术,如洁净煤燃烧、联合循环、动态优化设计、超临界技术、高温材料、环境保护等,指出我国今后10年内应加大对这些问题的研究和投入,赶超国际先进水平.

关键词：电力工业展望火力发电厂

模型参数对卷积神经网络电容层析成像图像重建的影响

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仪器仪表学报 2021年第10期42卷 72-83页

作者：汤政雷刚王天祥李健许传龙航天低温推进剂国家重点实验室东南大学基地南京210096 东南大学能源与环境学院火电机组振动国家工程研究中心南京210096 航天低温推进剂国家重点实验室北京100028

卷积神经网络凭借其较强的非线性拟合能力,在电容层析成像图像重建中逐渐得到应用。本文针对卷积神经网络模型超参数调节问题,研究了模型参数对卷积神经网络电容层析成像图像重建的影响。首先,通过数值方法构建了包含80000组随机流型与4... 详细信息

卷积神经网络凭借其较强的非线性拟合能力,在电容层析成像图像重建中逐渐得到应用。本文针对卷积神经网络模型超参数调节问题,研究了模型参数对卷积神经网络电容层析成像图像重建的影响。首先,通过数值方法构建了包含80000组随机流型与40000组典型流型的“电容矩阵-介质分布”数据集;然后,通过该数据集中的训练集对不同超参数的卷积神经网络模型进行训练和验证,并系统研究了网络初始化、网格密度、卷积核数、全连接层神经元数以及隐藏层结构等超参数对图像重建精度的影响;接着,利用额外生成的12000组数据作为测试集对各网络模型性能进行评价;最后通过静态实验,对不同网络模型的图像重建效果进行了比较和分析。结果表明:网络隐藏层结构对图像重建精度影响较大,而网络初始化、网格密度、卷积核数以及全连接层神经元数等超参数对重建精度影响较小。

关键词：电容层析成像图像重建卷积神经网络模型超参数

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滑动轴承轴颈温度分布及其对振动的影响

动力工程学报 2015年第6期35卷 451-456页

作者：何文强田永伟杨建刚东南大学火电机组振动国家工程研究中心南京210096 南京工程学院能源与动力学院南京211167

针对滑动轴承的热效应现象建立了轴颈温度计算模型,分析了轴颈温差及其影响因素和轴颈温差对轴系振动的影响,并在转子试验台和汽轮发电机上开展了轴颈温差对振动影响的试验研究,在该试验台上测试了不同转速下轴颈表面温差分布,以验证计... 详细信息

针对滑动轴承的热效应现象建立了轴颈温度计算模型,分析了轴颈温差及其影响因素和轴颈温差对轴系振动的影响,并在转子试验台和汽轮发电机上开展了轴颈温差对振动影响的试验研究,在该试验台上测试了不同转速下轴颈表面温差分布,以验证计算结果.结果表明:随着运行时间的延长,轴颈温差会达到一个稳定值,振动爬升与轴颈温差的变化趋势基本一致;轴颈温差会对振动产生影响;对于悬臂转子而言,轴颈温差容易导致振动的波动和不稳定,提高润滑油温可缓解此类故障.

关键词：滑动轴承轴颈温差黏性剪力热变形不稳定振动