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基于柴油机曲轴瞬时转速信号EEMD分解的失火故障诊断 被引量：1
1
作者 黄英 李准 +2 位作者 王健 刘辰 胡博睿 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第4期384-390,共7页
对于十缸V型柴油机单缸失火和双缸失火这两类故障,提出了基于曲轴瞬时转速信号的集合经验模态分解的故障诊断策略.该策略考虑到多个转速工况对失火故障诊断的影响,根据柴油机喷油提前角将实车实时采集到该转速下的数据划分为正常、单缸... 对于十缸V型柴油机单缸失火和双缸失火这两类故障,提出了基于曲轴瞬时转速信号的集合经验模态分解的故障诊断策略.该策略考虑到多个转速工况对失火故障诊断的影响,根据柴油机喷油提前角将实车实时采集到该转速下的数据划分为正常、单缸失火和双缸失火这三个工况区间.通过多循环平均方法对三个工况区间数据进行预处理,并通过集合经验模态分解方法分解,该方法能自适应地将曲轴转速信号分解为若干个本征模态函数.通过集合经验模态分解得到每个本征模态函数幅值的异常波动,确定包含故障信息的本征模态函数,为了进一步提取特征,需对该本征模态函数进行快速傅里叶变换,根据主频分量的幅值,得到故障特征.最后在多个转速工况下进行上述诊断流程,得出各个转过速工况的诊断准确率,实现了诊断算法的转速工况敏感性分析.实验结果表明该方法能有效提取故障特征,实现了十缸柴油机基于多个瞬时转速的失火故障诊断. 展开更多
关键词 柴油机 失火故障诊断 集合经验模态分解(EEMD) 曲轴瞬时转速 特征提取 本征模态函数(IMFs) 快速傅里叶变换(FFT)
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基于多源信息融合的柴油机典型故障诊断方法 被引量：1
2
作者 李宝月 余永华 +4 位作者 曹炳鑫 叶剑平 马炳杰 尧阳烽 赵国旭 《内燃机工程》 北大核心 2025年第1期73-79,90,共8页
针对基于单一振动信号难以区分柴油机不同部件故障,提出一种基于t分布–随机邻近嵌入(t-distributed stochastic neighbor embedding,t-SNE)多源信息融合的故障诊断方法。首先,通过试验对柴油机故障仿真模型进行标定,基于仿真模型获取... 针对基于单一振动信号难以区分柴油机不同部件故障,提出一种基于t分布–随机邻近嵌入(t-distributed stochastic neighbor embedding,t-SNE)多源信息融合的故障诊断方法。首先,通过试验对柴油机故障仿真模型进行标定,基于仿真模型获取不同故障状态下的热工参数与缸盖振动,选取相关性低的热工参数,提取振动信号的时域和频域特征参数,并利用t-SNE将振动特征参数与热工参数进行融合降维,基于支持向量机(support vector machine,SVM)方法对降维后的数据进行分类识别,构建柴油机故障诊断模型,最终取得了95.7%的故障识别准确率。与基于振动单一信号的故障诊断方法相比,多源信息融合能有效区分不同故障类别,提高柴油机故障识别准确率。 展开更多
关键词 柴油机 多源信息融合 t分布–随机邻近嵌入 故障诊断
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增强双流Transformer的柴油发动机剩余寿命预测模型
3
作者 张曦 杨颖 +2 位作者 陈超君 王春风 杨磊 《汽车工程》 北大核心 2025年第2期292-300,325,共10页
基于Transformer的模型在剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)预测方面取得了显著的进展。然而,现有Transformer模型主要存在以下不足:模型在提取局部特征方面有所欠缺,且没有同时考虑输入特征的不同时间和不同空间的重要性。针对... 基于Transformer的模型在剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)预测方面取得了显著的进展。然而,现有Transformer模型主要存在以下不足:模型在提取局部特征方面有所欠缺,且没有同时考虑输入特征的不同时间和不同空间的重要性。针对以上问题,提出一种增强的双流Transformer模型,通过局部特征提取模块和交互融合模块对模型进行增强。首先,通过局部特征提取模块分别在时间流和空间流提取局部特征,以弥补Transformer在局部特征提取方面的不足。然后,使用双流Transformer分别在时间和空间维度提取长期依赖,增强双流分支的互补学习。最后,构建交互融合模块,通过双线性融合方法捕获流级交互,进一步提升预测效果。使用多个模型在某柴油发动机制造商两个真实的数据集上进行实验,其结果表明评价指标RMSE和Score至少分别降低3.23%和5.89%。 展开更多
关键词 剩余使用寿命预测 Transformer编码器 卷积神经网络 特征融合 滑动窗口
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基于WACGAN和IRCNN的柴油机故障诊断方法
4
作者 唐程 毕凤荣 +3 位作者 黄盟 汤代杰 沈鹏飞 毕晓阳 《内燃机学报》 北大核心 2025年第3期270-278,共9页
针对基于振动数据驱动的柴油机故障诊断方法在训练样本不足时易过拟合、准确率低的问题,从故障数据增强与诊断模型优化两个角度出发,建立一种基于辅助分类生成对抗网络(WACGAN)和Inception残差卷积网络(IRCNN)的柴油机故障诊断方法.首先... 针对基于振动数据驱动的柴油机故障诊断方法在训练样本不足时易过拟合、准确率低的问题,从故障数据增强与诊断模型优化两个角度出发,建立一种基于辅助分类生成对抗网络(WACGAN)和Inception残差卷积网络(IRCNN)的柴油机故障诊断方法.首先将Wasserstein距离与梯度惩罚引入辅助分类生成对抗网络,建立WACGAN对小规模训练集进行增广;然后向卷积神经网络(CNN)中引入Inception结构,并利用连续可微线性指数单元(CELU)激活提高模型特征提取能力,同时加入残差结构避免特征信息丢失,建立IRCNN模型;最后利用增广后的训练集训练IRCNN模型,实现小样本下的柴油机故障诊断.经柴油机故障模拟试验验证,所提方法仅利用每个故障状态下10个工作周期的振动数据,能实现95%的故障识别率;与传统过采样算法和优化前、后的CNN算法相比,该方法在故障样本匮乏时效果最好,能够实现95.47%的故障诊断准确率. 展开更多
关键词 柴油机 故障诊断 生成对抗网络 卷积神经网络
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小样本下MTF和CBAM-IGPN的柴油机气门故障诊断
5
作者 王立佳 黄国勇 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第7期1143-1150,共8页
针对柴油机气门早期故障特征不明显以及故障样本数量不足导致故障诊断识别精度低的问题,提出在小样本下基于马尔可夫变迁场(Markov transition field,MTF)和融合卷积注意力机制模块并改进嵌入网络的高斯原型网络(Convolutional block at... 针对柴油机气门早期故障特征不明显以及故障样本数量不足导致故障诊断识别精度低的问题,提出在小样本下基于马尔可夫变迁场(Markov transition field,MTF)和融合卷积注意力机制模块并改进嵌入网络的高斯原型网络(Convolutional block attention module-improved gaussian prototype network,CBAM-IGPN)的柴油机气门间隙故障诊断研究。首先,根据柴油机缸盖振动信号特性,将缸盖的一维振动信号通过MTF编码成二维特征图。其次,通过改进GPN中的嵌入网络,将初始嵌入网络(Convolutional neural networks,CNN)进行改进为深度卷积神经网络(Deep convolutional neural networks,DCNN)提高模型对特征图深层信息的挖掘,在DCNN的卷积层中加入CBAM增强模型对重要区域的注意力。最后,将编码后的特征图输入到CBAM-IGPN中训练并进行测试得到分类结果。结果表明,该文所提方法在小样本条件下对柴油机气门故障诊断精度更高。 展开更多
关键词 柴油机 故障诊断 马尔可夫变迁场 高斯原型网络 小样本
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基于自适应特征提取的柴油机传动系振动识别
6
作者 周启迪 王延荣 +3 位作者 李志鹏 许春光 张忠伟 刘玉婷 《内燃机学报》 北大核心 2025年第2期183-191,共9页
柴油机传动系振动信号特征具有强复杂性和干扰性,准确提取信号特征是柴油机振动识别的关键.针对变分模态提取(VME)方法在处理柴油机振动信号存在自适应性不足的问题,研究以重构分解信号与原始信号的相关性为约束条件,以四阶累积量为VME... 柴油机传动系振动信号特征具有强复杂性和干扰性,准确提取信号特征是柴油机振动识别的关键.针对变分模态提取(VME)方法在处理柴油机振动信号存在自适应性不足的问题,研究以重构分解信号与原始信号的相关性为约束条件,以四阶累积量为VME优化的判定指标,提出一种自适应VME(AVME)方法,并通过构建类似柴油机振动特征的模拟信号验证了该方法的准确性和鲁棒性.通过AVME方法对柴油机传动系振动信号进行自适应分解,基于时频分析和阶次谱分析发现柴油机传动系主要振动源为齿轮系啮合激励,对比轴系扭振和柴油机振动结果,轴系扭转共振导致了齿轮系的强啮合冲击,最后提出了通过联轴器和减振器匹配设计进行振动抑制的方案. 展开更多
关键词 柴油机 振动识别 自适应特征提取 变分模态提取
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基于表面辐射声信号的柴油机进气及齿轮故障诊断
7
作者 李斌 林杰威 +3 位作者 朱小龙 林耕毅 张益铭 张俊红 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第8期843-850,共8页
利用声振信号进行发动机故障诊断过程中,部分故障激励仅在发动机表面特定位置的振动中有较强响应,振动测点要求高,需要接触测量,部分场景难以实现.为此,提出了一种以表面辐射声为媒介、以自适应变分模态提取(adaptive variational mode ... 利用声振信号进行发动机故障诊断过程中,部分故障激励仅在发动机表面特定位置的振动中有较强响应,振动测点要求高,需要接触测量,部分场景难以实现.为此,提出了一种以表面辐射声为媒介、以自适应变分模态提取(adaptive variational mode extraction,AVME)进行预处理的柴油机进气故障和齿轮故障诊断方法.开展了某直列六缸重型柴油机的进气滤清器堵塞、气门间隙异常和正时齿轮损伤3类故障状态的台架试验,获取了不同故障程度下发动机表面辐射噪声.基于改进的AVME方法,实现噪声信号本征模函数(intrinsic mode function,IMF)的最优分解,通过计算IMF与原信号间的互相关系数,提取高相关IMF构成故障诊断输入.经预处理后,声信号故障特征得到有效增强,再输入到麻雀搜索算法优化支持向量机模型(support vector machine model optimized by sparrow search algorithm,SSA-SVM),进行特征参量和模型参数协同优化可以获得更好的诊断精度.试验验证表明,无需在半消声室测试,仅使用单通道声信号对3类11种程度的进气系统和齿轮故障进行诊断,前端噪声准确率最高(98.89%),顶部噪声准确率最低(88.78%);使用前、顶、后三通道噪声数据后,诊断精度可提升至99.57%.研究结论为基于声信号等非接触测量的发动机故障诊断提供了参考. 展开更多
关键词 柴油机 声信号 故障诊断 自适应变分模态提取 支持向量机
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CH_(2)O链长对PODE/柴油混合燃料喷雾燃烧特性的影响
8
作者 常晓龙 赵玉伟 +3 位作者 王小琛 陈占明 孙亚松 肖红亮 《农业工程学报》 北大核心 2025年第7期222-229,F0003,共9页
为明晰不同CH_(2)O链长的聚甲氧基二甲醚(polyoxymethylene dimethyl ether,PODE,其分子式为CH_(3)O(CH_(2)O)_(n )CH_(3),其中链长n≥2,一般取值小于8,本文中n=2,3,4,分别记为PODE_(2)、PODE_(3)、PODE_(4))对柴油喷雾燃烧特性的影响,... 为明晰不同CH_(2)O链长的聚甲氧基二甲醚(polyoxymethylene dimethyl ether,PODE,其分子式为CH_(3)O(CH_(2)O)_(n )CH_(3),其中链长n≥2,一般取值小于8,本文中n=2,3,4,分别记为PODE_(2)、PODE_(3)、PODE_(4))对柴油喷雾燃烧特性的影响,该研究在可视化定容燃烧弹测试平台上,利用纹影法和直拍法对比分析了不同喷射压力下柴油/PODE_(2)、柴油/PODE_(3)、柴油/PODE_(4)三种混合燃料的喷雾燃烧特性。结果表明,环境温度为500 K的氮气氛围下,加入PODE后喷雾贯穿距增加,但喷雾锥角和喷雾面积减小。随着PODE中CH_(2)O链长的增加,柴油/PODE混合燃料的喷雾贯穿距和喷雾面积均呈增大趋势,但平均喷雾锥角减小;随着喷射压力的增加,混合燃料的喷雾贯穿距、喷雾锥角和喷雾面积均呈增大趋势。环境温度为823 K的空气氛围下,与柴油喷雾火焰相比,加入PODE后火焰发光强度下降,滞燃期和火焰浮起长度明显缩短;且随着喷射压力的增加,火焰发光强度和滞燃期降幅更加明显。随着PODE中CH_(2)O链长的增加,柴油/PODE的火焰发光强度逐渐下降,滞燃期和火焰浮起长度逐渐缩短。这说明,PODE中CH_(2)O链长越长,越利于减少碳烟排放,实现清洁燃烧。结果表明,加入PODE后能明显改善柴油喷雾的着火并降低碳烟排放;且随着PODE中CH_(2)O链长的增加,其改善效果更为显著。结果可为PODE燃油调配及其与发动机的协同优化提供参考。 展开更多
关键词 柴油 燃烧 聚甲氧基二甲醚(PODE) CH_(2)O链长 喷射压力 柴油/PODE混合燃料
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基于HS-SAE算法发动机气门间隙异常故障诊断
9
作者 郑晓彦 李润哲 +1 位作者 胡慧敏 王诚 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第5期268-271,278,共5页
为了进一步提高通过自适应方法获取最优SAE网络超参数的能力,引进和声搜索算法(HS)来实现对网络超参数优化的功能,并成功应用于发动机气门间隙异常故障诊断领域。对SAE前三层节点丢弃比例以及隐含层节点数进行设置,确保HS-SAE模型具备... 为了进一步提高通过自适应方法获取最优SAE网络超参数的能力,引进和声搜索算法(HS)来实现对网络超参数优化的功能,并成功应用于发动机气门间隙异常故障诊断领域。对SAE前三层节点丢弃比例以及隐含层节点数进行设置,确保HS-SAE模型具备良好泛化性能。采用实验方式测试发动机测试不同气门运行状态故障。研究结果表明:相对于最初信号,采用域包络方法有效去除背景噪声带来的波动性,SAE方法在未预处理下保持原始信号参数,联合参数试验诊断正确率提高到99.5%,得到具有最佳匹配性超参数。HS-SAE算法在多数小样本测试中优于其他算法,达到较高精度控制性能,HS-SAE算法对气门间隙异常故障的诊断可以实现较高准确性。该研究有助于提高发动机的异常识别能力,也可拓宽到其他的机械领域。 展开更多
关键词 发动机气门 特征提取 和声搜索算法 参数优化 故障诊断
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混合燃油在喷嘴内线空化流动特性及喷雾研究
10
作者 胡碧荷 黄云龙 +2 位作者 王健权 郭根苗 何志霞 《内燃机学报》 北大核心 2025年第1期29-37,共9页
基于高压共轨燃油喷射系统原尺寸量级透明喷嘴内部流动及喷雾可视化试验平台,针对纯柴油(D100)与汽/柴油混合燃油(D20G80),开展了不同燃油属性下喷孔锥度(锥度分别取值为1、2和3)及喷孔数(单孔、2孔和3孔)对喷嘴内空化瞬态流动及喷雾影... 基于高压共轨燃油喷射系统原尺寸量级透明喷嘴内部流动及喷雾可视化试验平台,针对纯柴油(D100)与汽/柴油混合燃油(D20G80),开展了不同燃油属性下喷孔锥度(锥度分别取值为1、2和3)及喷孔数(单孔、2孔和3孔)对喷嘴内空化瞬态流动及喷雾影响的试验.结果表明:喷孔锥度对D100和D20G80在喷嘴内的空化及喷雾的影响明显不同,D20G80在不同喷孔锥度的喷嘴内均有较强的线空化出现,对应较大的喷雾锥角及喷雾边缘的波动,D100仅在锥度为2的喷嘴内出现线空化;对于锥度为2的喷嘴,2孔喷嘴内纯柴油与混合燃油均发生了线空化且与单孔喷嘴类似,但强度更低,3孔喷嘴内则主要出现几何诱导的壁面空化,喷雾边缘波动性强于单孔和2孔喷嘴. 展开更多
关键词 汽/柴油混合燃油 喷孔锥度 喷孔孔数 空化 喷雾
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基于融合数据增强的柴油机故障诊断方法
11
作者 景亚兵 郭明智 毕晓阳 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期71-80,共10页
针对基于深度学习的柴油机故障诊断方法在训练样本数量匮乏时易发生过拟合并导致诊断准确率下降的问题,提出一种基于融合数据增强的柴油机故障诊断方法。利用融合数据增强方法扩充训练集中的故障样本:先将合成少数过采样技术(synthetic ... 针对基于深度学习的柴油机故障诊断方法在训练样本数量匮乏时易发生过拟合并导致诊断准确率下降的问题,提出一种基于融合数据增强的柴油机故障诊断方法。利用融合数据增强方法扩充训练集中的故障样本:先将合成少数过采样技术(synthetic minority oversampling technology,SMOTE)和改进辅助分类器生成对抗网络(auxiliary classifier generative adversarial network,ACGAN)相结合,分两阶段进行样本生成;再通过K近邻算法(K-nearest neighbors,KNN)去除噪声生成样本。然后使用扩充后的训练集训练深度学习故障诊断模型,用于识别未知振动信号。经柴油机故障模拟试验实测信号验证,在仅用10个样本进行训练时,一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network,1DCNN)能达到90.21%的故障诊断准确率,且所提融合数据增强方法在不同深度学习模型上均能提高故障诊断准确率。 展开更多
关键词 数据增强 故障诊断 柴油机 生成对抗网络
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柴油机多源冲击振动信号稀疏表示及其故障诊断应用 被引量：2
12
作者 赵南洋 茆志伟 +1 位作者 张进杰 江志农 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第4期125-131,152,共8页
柴油机在船舶、核电、车辆等领域应用广泛,对其进行监测与故障诊断具有重要意义。随着设备健康监测技术的发展,数据存储压力日益显著,信号稀疏表示成为一种有效的解决措施。针对柴油机振动信号具有强冲击、非平稳的特点,提出一种基于分... 柴油机在船舶、核电、车辆等领域应用广泛,对其进行监测与故障诊断具有重要意义。随着设备健康监测技术的发展,数据存储压力日益显著,信号稀疏表示成为一种有效的解决措施。针对柴油机振动信号具有强冲击、非平稳的特点,提出一种基于分解信号(Decomposed Signal,DS)字典的柴油机多源冲击信号稀疏表示方法,并以稀疏系数作为特征应用于柴油机气门间隙异常故障诊断。首先,采用变分时域分解(Variational Time-domain Decomposition,VTDD)对信号进行处理获得分解信号。然后,将分解信号组成DS字典。接着,通过正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)算法实现原信号和分解冲击信号的稀疏表示。最后,以稀疏系数作为特征进行柴油机气门间隙异常故障诊断。测试结果表明,所提方法具有较好的应用效果,故障诊断准确率高于90%。 展开更多
关键词 故障诊断 柴油机 振动与冲击 信号分解 稀疏表示
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基于同步提取增强广义S变换的柴油机气门性能退化状态评估 被引量：2
13
作者 刘子昌 白永生 +3 位作者 李思雨 张坤 刘敏 贾希胜 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2003-2016,共14页
柴油机在运行过程中气门间隙逐渐增大,其状态会随气门性能退化而发生改变。针对传统状态评估方法难以对其气门性能退化状态进行准确评估的问题,提出基于同步提取增强广义S变换(Synchro Extracting Enhanced Generalized S-Transform,SEE... 柴油机在运行过程中气门间隙逐渐增大,其状态会随气门性能退化而发生改变。针对传统状态评估方法难以对其气门性能退化状态进行准确评估的问题,提出基于同步提取增强广义S变换(Synchro Extracting Enhanced Generalized S-Transform,SEEGST)的柴油机气门性能退化状态评估方法。通过传感器采集反映柴油机状态的振动信号;为解决传统信号时频分析方法存在时频分辨率低、能量聚集性弱等问题,基于同步提取算法与广义S变换提出SEEGST时频分析方法,将振动信号转换为二维时频图;利用MLP-Mixer模型提取时频图像特征进行训练,实现柴油机状态评估。通过柴油机状态监测实验台开展气门性能退化实验,将所提方法与SSGST-MLPMixer、GST-MLPMixer、SEEGST-ViT、SEEGST-2DCNN、FFT spectrum-1DCNN 5种传统方法对比。实验结果表明:所提方法的整体评估准确率达到98.96%,可有效应用于柴油机气门性能退化状态评估领域,为开展柴油机气门性能退化状态评估提供一种新的思路。 展开更多
关键词 柴油机 状态评估 同步提取增强广义S变换 MLP-Mixer
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基于网格搜索和投票分类模型的喷油器故障诊断研究 被引量：4
14
作者 赵玉程 李英建 +2 位作者 沈世民 韩玉喜 宋杰 《机床与液压》 北大核心 2024年第5期213-220,共8页
为了提高高压共轨试验台对喷油器检修效率,提出一种基于网格搜索和投票分类模型的喷油器故障自动诊断方法。由于压电喷油器故障数据采集困难,使用AMESim软件模拟不同轨压和脉宽状态下压电喷油器可能出现的多种故障情况。随后,将采集到的... 为了提高高压共轨试验台对喷油器检修效率,提出一种基于网格搜索和投票分类模型的喷油器故障自动诊断方法。由于压电喷油器故障数据采集困难,使用AMESim软件模拟不同轨压和脉宽状态下压电喷油器可能出现的多种故障情况。随后,将采集到的1 760组数据使用由随机森林、支持向量机和GBM组成的投票分类模型进行训练,并使用网格搜索法优化各分类器的超参数。实验结果表明:该模型对压电喷油器的5种故障状态及正常状态诊断时的准确率、精确率、召回率和F1-score分别为98.86%、99.13%、98.56%、98.83%,表现出较高的准确性和稳定性。该方法能够快速高效地对喷油器故障情况进行定位。 展开更多
关键词 投票分类模型 网格搜索法 压电喷油器 故障诊断
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基于元迁移学习的压燃式活塞发动机气门故障诊断研究 被引量：1
15
作者 何鹏飞 万洪平 黄国勇 《现代电子技术》 北大核心 2024年第18期29-34,共6页
针对压燃式活塞发动机气门间隙故障振动信号样本少以及跨工况故障诊断困难的问题,提出一种基于元学习和迁移学习的压燃式活塞发动机气门间隙异常故障诊断方法。元学习采用MAML作为学习器,对目标域的支撑集进行数据扩展,提升其泛化能力;... 针对压燃式活塞发动机气门间隙故障振动信号样本少以及跨工况故障诊断困难的问题,提出一种基于元学习和迁移学习的压燃式活塞发动机气门间隙异常故障诊断方法。元学习采用MAML作为学习器,对目标域的支撑集进行数据扩展,提升其泛化能力;迁移学习采用ResNet34作为特征提取网络,并通过SSL替代SL损失函数,压缩源域特征向量之间的距离,为目标域任务提供更多的特征嵌入空间,提升其跨域诊断能力。将预训练和微调后的元学习和迁移学习模型进行决策融合后作为诊断结果输出,并使用发动机台架进行实验数据验证。结果表明,所提方法能在小样本情况下有效识别跨工况气门间隙故障,且效果明显优于单独使用元学习或迁移学习的诊断方法。 展开更多
关键词 压燃式活塞发动机 气门机构 故障诊断 MTL模型 迁移学习 ResNet34网络 跨域诊断
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乳化剂对甲醇柴油液滴蒸发微爆特性的影响
16
作者 杨伟 邹润 +2 位作者 马富康 苏立旺 胡佳康 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期868-876,共9页
乳化燃油微爆能够促进燃油雾化和混合,影响其微爆性能的关键是乳化剂。文章采用机械搅拌加超声搅拌法制备了微乳化甲醇柴油,研究了乳化剂种类和含量对微乳化甲醇柴油稳定性和分散性的影响规律。研究结果表明:采用复合乳化剂和增加乳化... 乳化燃油微爆能够促进燃油雾化和混合,影响其微爆性能的关键是乳化剂。文章采用机械搅拌加超声搅拌法制备了微乳化甲醇柴油,研究了乳化剂种类和含量对微乳化甲醇柴油稳定性和分散性的影响规律。研究结果表明:采用复合乳化剂和增加乳化剂含量均能提高微乳化甲醇柴油的分散性;增加乳化剂含量能够提高液滴微爆强度,推迟初次微爆时刻,减少液滴寿命,降低稳定阶段的液滴蒸发速率;当甲醇和乳化剂的质量比为10∶5和10∶8时,液滴微爆强度分别比甲醇和乳化剂质量比为10∶3时提高了34.3%和37.6%。 展开更多
关键词 甲醇柴油 液滴 蒸发特性 微爆
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烟囱出口角度对船舶主机排气流动特性影响分析
17
作者 熊昵 胡肖肖 +3 位作者 李良才 李艳华 邵勇 叶晓明 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第20期115-123,共9页
排气烟囱位于燃气轮机排气系统末端,对排气管路排出的烟气流向起到一定的引流作用。不同排气烟囱出口角度对排气系统的流动阻力、排气区域流场、温度场分布以及烟气弥漫与倒吸均会产生影响作用。因此,开展排气烟囱出口角度研究对改善排... 排气烟囱位于燃气轮机排气系统末端,对排气管路排出的烟气流向起到一定的引流作用。不同排气烟囱出口角度对排气系统的流动阻力、排气区域流场、温度场分布以及烟气弥漫与倒吸均会产生影响作用。因此,开展排气烟囱出口角度研究对改善排气系统流动特性具有重要的意义。本文以某型船舶为研究对象,建立燃气轮机进排气系统流动特性数值模型,开展了不同排气烟囱角度下排气流动特性随外界风速、风向变化趋势的研究。在此基础上,进一步探究不同风速、风向条件下,烟囱出口角度对排气区域流场、壁面温度分布以及烟气扩散与倒吸的影响,从多角度对比分析了烟囱出口角度对排气系统流动特性的综合影响。研究结果表明,在一定约束条件下,当排气烟囱出口角为45°时,其排气流动性能与烟囱围壁平均温度等综合性能最好。同时,在船舶尾部近甲板处未发生烟气明显扩散,在进气系统吸气入口未发生烟气倒吸。本文研究工作为特征环境条件下燃气轮机排气烟囱结构设计提供了思路,具有较好的工程指导意义。 展开更多
关键词 燃气轮机 烟囱角度 流动特性 排气扩散
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燃油温度对柴油液相喷雾特性的影响
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作者 雷基林 刘晓佩 +3 位作者 刘懿 刘春丽 赵立艳 王东方 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期56-63,共8页
在低温环境下柴油黏度增大流动性变差,抑制了柴油机柴油喷雾的雾化和蒸发,直接影响柴油机的冷启动可靠性。为解决上述问题,采用背光法试验对比研究高温、低温柴油在不同工况条件下喷雾宏观结构的变化规律,并利用MATLAB对拍摄的喷雾图像... 在低温环境下柴油黏度增大流动性变差,抑制了柴油机柴油喷雾的雾化和蒸发,直接影响柴油机的冷启动可靠性。为解决上述问题,采用背光法试验对比研究高温、低温柴油在不同工况条件下喷雾宏观结构的变化规律,并利用MATLAB对拍摄的喷雾图像进行数字图像处理获取喷雾宏观特性参数。试验结果表明,喷孔直径0.12 mm时,随着喷油压力的变化柴油温度对喷油量的影响比较明显,黏性力的持续作用减慢了靠近壁面的流体层的流动速度,抑制柴油喷出,柴油温度低于0℃时随着柴油温度降低喷油量减少,高压时柴油温度降低导致液滴间增强的黏性力在动能和惯性力的作用下反而促进柴油持续喷出,喷油量随着柴油温度降低而增多。喷油压力为75 MPa时,柴油温度降至-20℃相较38℃柴油喷油量增加了近23.87%。并且小孔径下柴油温度降低液滴间黏性力增大,导致喷雾液滴尺寸增大,液滴所具有的动量越大,削弱柴油喷雾径向发展趋势,轴向运动能力增强,随着柴油温度的降低,喷雾贯穿距增大而喷雾锥角减小,柴油温度从38℃降至-20℃,柴油喷雾在0.70 ms时刻喷雾贯穿距增大了39.89 mm。喷孔直径为0.28 mm时,喷射压力小于75 MPa,喷油量随着柴油温度的降低而减少,相同喷油压力下柴油更多的动量消耗于克服更大的内部摩擦力,使其到达最远距离的能力减弱,降低柴油温度会导致喷雾贯穿距和喷雾锥角均减小,当喷油压力为75 MPa时,0.70 ms时刻-20℃柴油喷雾贯穿距相对38℃柴油喷雾贯穿距缩短了30.86 mm。相同喷射压力下增大喷孔直径,-20℃柴油喷雾贯穿距减小,喷雾锥角增大。随着喷油压力的提升柴油温度对喷雾宏观特性的影响更加突出,喷油压力越高降低柴油温度造成的喷雾贯穿距缩短趋势越明显。研究结果可为柴油机冷起动过程低温柴油喷雾特性提供支撑。 展开更多
关键词 柴油机 低温冷启动 喷雾特性 喷油量 喷孔直径
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一种分层模糊Petri网风险评估方法
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作者 古莹奎 何力韬 毕庆鹏 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第2期369-372,379,共5页
针对传统模糊Petri网在对不确定环境下的专家系统的知识表示与推理时无法兼顾不确定知识的模糊性与随机性、在复杂的故障情况下故障的因果关系表达不清晰、定量推理计算时缺乏层次性、不能局部求解的问题,构建一种基于云模型的分层模糊P... 针对传统模糊Petri网在对不确定环境下的专家系统的知识表示与推理时无法兼顾不确定知识的模糊性与随机性、在复杂的故障情况下故障的因果关系表达不清晰、定量推理计算时缺乏层次性、不能局部求解的问题,构建一种基于云模型的分层模糊Petri网以加强模糊Petri网的知识表示能力和提高推理过程的计算效率。利用专家知识和Petri网层次分解原则将系统故障模式和故障原因之间的因果关系进行建模,使故障建模更具结构性,计算更加灵活;应用云模型处理知识的模糊性和不确定性;通过合理考虑局部权重和全局权重,结合Petri网层次分解原则和云聚合算子给出相应的推理算法。实例验证表明,所提方法能够有效对系统进行风险评估,且在知识表示和推理方面优于其他方法。 展开更多
关键词 风险评估 模糊Petri网(FPN) 云模型 层次分解原则
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基于堆叠稀疏自编码器的多缸喷油器堵塞定位算法
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作者 王健 黄英 +3 位作者 高晓宇 王拓 王绪 惠嘉赫 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3706-3717,共12页
燃油喷射系统的工作质量直接影响柴油机工作过程及性能,针对多缸机不同喷油器发生堵塞故障且故障程度不一时,传统故障诊断方法难以精准定位故障喷油器的问题,提出一种基于堆叠稀疏自编码器(Stacked Sparse Autoencoder,SSAE)的故障定位... 燃油喷射系统的工作质量直接影响柴油机工作过程及性能,针对多缸机不同喷油器发生堵塞故障且故障程度不一时,传统故障诊断方法难以精准定位故障喷油器的问题,提出一种基于堆叠稀疏自编码器(Stacked Sparse Autoencoder,SSAE)的故障定位算法。通过SSAE提取不同喷油器发生堵塞故障时轨压信号的深层特征,以softmax网络实现故障部件定位。以一维轨压信号为输入,故障喷油器定位为输出,并研究算法超参数对算法精度的影响。研究结果表明,此算法能精准定位发生堵塞故障的喷油器,且精度不受堵塞程度的影响,故障诊断正确率可达96.7%。 展开更多
关键词 高压共轨 不同喷油器堵塞 堆叠稀疏自编码器 故障定位
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