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基于CWT-CNN的离心泵轴承故障识别方法

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机床与液压 2024年第12期52卷 202-207页

作者：张鑫宇付强黄倩朱荣生李思汉江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013 核电泵及装置智能诊断运维联合实验室江苏镇江212013 中国核电工程有限公司北京100840

针对传统的轴承故障诊断方法在面对强噪声和非平稳信号识别时特征提取过度依赖先验知识和专家经验等问题,结合传统的信号处理方法和深度学习算法提出一种基于CWT-CNN的离心泵轴承故障识别方法。连续小波变换(CWT)将原始的1D振动信号转... 详细信息

针对传统的轴承故障诊断方法在面对强噪声和非平稳信号识别时特征提取过度依赖先验知识和专家经验等问题,结合传统的信号处理方法和深度学习算法提出一种基于CWT-CNN的离心泵轴承故障识别方法。连续小波变换(CWT)将原始的1D振动信号转化为故障特征信息更丰富的2D时频图,2D时频图再输入到卷积层完成特征的自动提取,最后SoftMax层完成故障识别。经过西储大学公开轴承数据集和实验室搭建的离心泵振动轴承采集实验台验证,该方法的故障识别准确率均能达到90%以上。

关键词：滚动轴承连续小波变换卷积神经网络故障诊断

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空间导叶出口宽度变化对潜水泵性能的影响

化工设备与管道 2024年第5期61卷 49-54页

作者：孙鹏卫王秀勇李跃民薛少辉兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 甘肃省流体机械及系统重点实验室甘肃兰州730050 山西天海泵业有限公司山西运城044000

为研究空间导叶出口宽度变化对潜水泵水力性能的影响,以200QJ-32-56型潜水泵为研究对象,保持导叶其他参数不变,通过改变空间导叶出口外径,将导叶出口宽度在轴面投影图中设计了5个水力方案,并基于雷诺时均方程N-S方程和RNG k-ε湍流模型,... 详细信息

为研究空间导叶出口宽度变化对潜水泵水力性能的影响,以200QJ-32-56型潜水泵为研究对象,保持导叶其他参数不变,通过改变空间导叶出口外径,将导叶出口宽度在轴面投影图中设计了5个水力方案,并基于雷诺时均方程N-S方程和RNG k-ε湍流模型,对5种导叶方案的水力模型进行全流场非定常计算。计算结果表明:导叶出口宽度d4=14 mm时为最佳设计方案,在设计流量32 m3/h模型泵的扬程为56.56 m,效率为68.14%,增大或减小出口宽度模型泵整体性能都会下降;导叶出口宽度设计得当能够有效提高导叶内压强分布的均匀性,降低湍动能并减小水力损失,同时改善下一级叶轮的入流条件,从而提升了整泵的水力性能。

关键词：潜水泵空间导叶出口宽度水力损失级间匹配

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基于载荷谱的电池包疲劳试验与计算方法

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 50-56页

作者：上官文斌岳炼吕辉周孚鹏华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640 祥鑫科技股份有限公司广东东莞523870

电池包作为电动汽车的核心部件之一,对电动汽车的整车性能有着关键性的影响。而在电动汽车的运行过程中,电池包会不断受到来自路面的持续性冲击力,造成电池包的疲劳损坏,对驾驶员和乘客的安全以及整车性能造成一定的影响。本文以电动汽... 详细信息

电池包作为电动汽车的核心部件之一,对电动汽车的整车性能有着关键性的影响。而在电动汽车的运行过程中,电池包会不断受到来自路面的持续性冲击力,造成电池包的疲劳损坏,对驾驶员和乘客的安全以及整车性能造成一定的影响。本文以电动汽车电池包为研究对象,建立了电池包随机振动试验方法与疲劳寿命的计算方法。先对振动台、工装夹具和电池包进行扫频分析,得到振动台台面、夹具空载端板、电池包与工装夹具连接端板处的加速度传感器的测量数值与输入扫频加速度值保持一致,验证振动信号的有效传递,确保输入的振动信号能够准确传递至电池包,然后开展电池包随机振动试验。并对电池包进行了电芯性能检测、气密性检查、绝缘电阻检查和共振频率检查,得出电池包的损伤部位。研究了电池包疲劳损伤计算方法,对电池箱、电池模组和电池包内各连接方式进行了精细化建模。基于精细化模型,进行了电池包频响特性的计算。基于计算得到的频响特性和实车路谱采集试验得到电池包随机振动载荷谱曲线,采用Goodman疲劳寿命估算方法和Miner线性累积损伤法则,并结合电池包材料S-N曲线,对电池包进行了随机振动疲劳损伤分析。试验得到的电池包结构损伤部位与分析得到的失效部位具有较好的一致性,证实了本文提出的疲劳损伤计算方法的准确性。

关键词：电动汽车电池包随机振动试验精细化模型疲劳损伤计算

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基于熵产理论的管道泵流动损失特性分析

农业工程学报 2024年

作者：王勇李明王雪王哓林赵建林陈杰苏州工业职业技术学院精密制造工程系江苏大学流体机械工程技术研究中心重庆工程职业技术学院浙江佳力科技股份有限公司

为了揭示管道泵运行过程中的流动损失特性，基于熵产理论，采用数值计算方法对管道泵吸水室和叶轮内的总熵产以及局部熵产率进行了研究，并结合压力脉动及涡核分布对其产生流动损失的原因进行了分析。研究结果表明，叶轮总熵产和吸水室... 详细信息

为了揭示管道泵运行过程中的流动损失特性，基于熵产理论，采用数值计算方法对管道泵吸水室和叶轮内的总熵产以及局部熵产率进行了研究，并结合压力脉动及涡核分布对其产生流动损失的原因进行了分析。研究结果表明，叶轮总熵产和吸水室总熵产保持高度一致性，吸水室内部流动影响了叶轮内部流动。随着流量的增大，叶轮和吸水室总熵产先减小，随后增大，这与其内部监测点的压力脉动主频幅值变化规律基本一致。叶轮总熵产显著大于吸水室总熵产，偏工况下更为明显，前者至少是后者的4倍。湍流耗散熵产占据吸水室和叶轮总熵产的90%以上，构成了流动损失的主要部分。吸水室高熵产率区主要分布在第二弯道及出口处，小流量工况下的熵产率是其余工况下的数百倍，该位置的大尺度带核涡以及附壁涡是导致熵产率增加的主要原因。叶轮高熵产率区主要集中在叶轮进口和出口，在大部分区域，小流量下的熵产率是其余工况的6倍以上，小流量工况下叶轮进口预旋和出口失速涡以及大流量工况下叶轮中上游的分离涡是导致熵产率较高的主要原因。该研究可为管道泵局部流动损失识别以及开展针对性优化提供参考。

关键词：管道泵流动损失熵产压力脉动涡数值模拟

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超高比转速离心泵的高效设计

绿色科技 2024年第2期26卷 174-179,208页

作者：吕忠斌刘洁琼曹璞钰尤保健周春萍上海凯泉泵业(集团)有限公司上海201800 江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013

为研究叶轮结构参数对提升n_(s)在300~450间的超高比转速离心泵设计点效率的影响,以某超高比转速单级单吸立式离心泵为研究对象,选取叶轮出口宽度b_(2)、叶片进口安放角β_(1)、叶片出口安放角β_(2)和叶片包角φ为试验因素,建立L_(9)(4... 详细信息

为研究叶轮结构参数对提升n_(s)在300~450间的超高比转速离心泵设计点效率的影响,以某超高比转速单级单吸立式离心泵为研究对象,选取叶轮出口宽度b_(2)、叶片进口安放角β_(1)、叶片出口安放角β_(2)和叶片包角φ为试验因素,建立L_(9)(4~3)正交试验方案,在0.9Q_(n)~1.1Q_(n)工况内对各方案模型进行数值计算,分析各因素对泵水力性能影响的主次顺序,进而得到叶轮结构尺寸的最佳参数组合。按照最佳尺寸优化叶轮,将优化后的泵外特性试验结果与原型进行了对比分析。结果表明:(1)高效设计时超高比转速离心泵叶轮结构参数对效率影响的主次顺序为φ→b_(2)→β_(2)→β_(1),影响水力性能的主要因素为φ,以便指导超高比转速离心泵的高效设计;(2)确定了高效设计时叶轮结构参数的最优水平组合;(3)优化后泵设计点效率较原型提高约4.2%,高效区扩宽至0.75Q_(n)~1.1Q_(n)工况,效率整体提升2.5%以上;(4) 0.75Q_(n)~1.2Q_(n)工况优化后泵轴功率与原型相比降低5.8%~15.8%,利于节能减排。

关键词：超高比转速离心泵优化设计正交试验高效区

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220 kV电缆XLPE绝缘材料热氧老化性能对比

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电机与控制学报 2024年第4期28卷 120-130页

作者：侯帅傅明利黎小林贾磊朱闻博章彬徐曙伍国兴南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510663 深圳供电局有限公司广东深圳518000

以进口同级材料为对比,对国产220 kV交联聚乙烯(XLPE)交流电缆绝缘料开展不同温度下的热氧老化实验,采用红外光谱、差示扫描量热法、凝胶含量、机械性能、电气性能等测试对材料热氧老化前后性能进行系统研究。结果表明,材料化学成分、... 详细信息

以进口同级材料为对比,对国产220 kV交联聚乙烯(XLPE)交流电缆绝缘料开展不同温度下的热氧老化实验,采用红外光谱、差示扫描量热法、凝胶含量、机械性能、电气性能等测试对材料热氧老化前后性能进行系统研究。结果表明,材料化学成分、结晶性能以及交联度受老化温度影响较小,而机械和电气性能变化明显。随着老化温度升高,进口料羰基指数增大更明显,2种材料凝胶含量先增大后减小,其中进口料老化前后凝胶含量均相对较低,更容易结晶。机械性能测试表明,进口料热氧老化性能相对更优,且老化前后均表现出更高的拉伸强度和断裂伸长率。2种材料热氧老化后介质损耗因数均上升,但二者差异以及由此导致的绝缘层温升不大。国产料的交流击穿场强和电树枝起始电压更高,电树枝生长更为缓慢,且无论老化与否,国产料在耐电性能上均保持明显优势。

关键词：交联聚乙烯电缆绝缘热氧老化击穿强度电树枝机械性能

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大型立式多级离心泵轴向力平衡装置研究

流体机械 2024年第7期52卷 56-62页

作者：石绿瑞姚松保赵见高牟介刚沈斌杰张辉吴天鑫吴登昊南元泵业有限公司浙江湖州313219 中国计量大学计量测试工程学院杭州310018 江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013

针对多级离心泵轴向力平衡问题,对大型立式多级泵轴向力平衡装置展开了研究,并分析对比了其在不同流量和泵级数下的轴向力平衡效果。通过数值模拟和试验研究,对立式多级泵轴向力和平衡装置推力进行了计算与分析,比较了不同工况下轴向力... 详细信息

针对多级离心泵轴向力平衡问题,对大型立式多级泵轴向力平衡装置展开了研究,并分析对比了其在不同流量和泵级数下的轴向力平衡效果。通过数值模拟和试验研究,对立式多级泵轴向力和平衡装置推力进行了计算与分析,比较了不同工况下轴向力和推力的变化趋势及轴向力平衡效果。结果表明,多级泵轴向力、平衡装置推力与流量呈负相关,而轴向力平衡效果随着流量增大而加强;随着泵级数增加,多级泵轴向力呈现上升趋势,并且立式多级泵轴向力与泵级数呈非线性倍数关系,六级泵轴向力约为三级泵的2.5倍,推力装置的轴向力平衡效果随着泵级数增加而弱化;该轴向力平衡装置能够有效平衡大型立式多级离心泵轴向力,在各工况下能够平衡多级泵50%以上的轴向力;基于扬程估算推力与试验结果相近,可作为平衡装置推力快速估算方法。研究结果可为多级离心泵的设计及应用提供参考。

关键词：多级离心泵轴向力数值模拟轴向力平衡装置推力计算

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生物柴油发动机进气道模拟与优化

科学技术与工程 2024年第14期24卷 6043-6052页

作者：杨瑞曾东建唐华全安俊丞谯晗西华大学流体及动力机械教育部重点实验室成都610039 绵阳新晨动力机械有限公司绵阳621000 重庆小康动力有限公司重庆401220

针对DK4柴油机改为燃用生物柴油后出现混合气均匀度较差等问题,本文通过稳流试验和数值模拟的方式,结合均匀试验设计法,在稳态工况下,在进气道前端加装不同结构参数的导流叶片,研究了其对发动机流量系数和涡流比的影响,选择了最佳模型,... 详细信息

针对DK4柴油机改为燃用生物柴油后出现混合气均匀度较差等问题,本文通过稳流试验和数值模拟的方式,结合均匀试验设计法,在稳态工况下,在进气道前端加装不同结构参数的导流叶片,研究了其对发动机流量系数和涡流比的影响,选择了最佳模型,并对比了瞬态工况下原进气道与优化后的进气道涡流比、累计进气质量和排放特性。结果表明:稳态工况下,优化后的进气道较原进气道平均涡流比增加了24.79%,缸内流量系数提升了1.17%;瞬态工况下,优化后的进气道涡流比整体提高9.46%,累计进气质量增加了7.02%;缸内温度和压力均提高,NOx排放平均升高4.4%,soot排放降低9.9%。可见优化后的进气道有效改善混合气形成,降低生物柴油发动机颗粒排放。

关键词：生物柴油进气道导流叶片涡流比累计进气量

新型硫化聚酯在深孔钻切削油中的润滑极压性能研究

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润滑与密封 2024年第7期49卷 181-185页

作者：熊红旗侯海燕张鹏戴恩期广州机械科学研究院有限公司广东广州510700

采用四球极压抗磨试验及攻丝扭矩试验对比新型硫化聚酯和氯化石蜡等添加剂在深孔钻切削油中的润滑性和极压抗磨性,探讨新型硫化聚酯在深孔钻切削油中取代氯化石蜡的可行性。结果表明:新型硫化聚酯相比氯化石蜡具有更优异的性能,能有效... 详细信息

采用四球极压抗磨试验及攻丝扭矩试验对比新型硫化聚酯和氯化石蜡等添加剂在深孔钻切削油中的润滑性和极压抗磨性,探讨新型硫化聚酯在深孔钻切削油中取代氯化石蜡的可行性。结果表明:新型硫化聚酯相比氯化石蜡具有更优异的性能,能有效提高切削油的润滑和极压抗磨性能,能显著提高切削油的烧结负荷。新型硫化聚酯能有效取代氯化石蜡,作为深孔钻切削油的无氯极压添加剂。

关键词：硫化聚酯深孔钻切削油氯化石蜡润滑极压性能