浅埋薄基岩煤层过沟开采溃水危险性预测

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作者 牛超 罗钰韬 +6 位作者 刘宁 肖乐乐 孙强 张伟伟 薛喜成 曾大宝 白杨 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第10期172-181,共10页

【目的】浅埋薄基岩条件下煤层的过沟开采活动易导致覆岩导水裂隙带与地表水体连通,显著增加矿井突水、溃水等水害风险。陕西山东煤矿部分工作面分布于沙界沟流域下方,地表暴雨径流极易通过采动裂隙通道溃入井下,威胁矿井安全运行,急需... 【目的】浅埋薄基岩条件下煤层的过沟开采活动易导致覆岩导水裂隙带与地表水体连通,显著增加矿井突水、溃水等水害风险。陕西山东煤矿部分工作面分布于沙界沟流域下方,地表暴雨径流极易通过采动裂隙通道溃入井下,威胁矿井安全运行,急需开展溃水危险性识别与评价研究。【方法】以山东煤矿3煤层及其过沟开采工作面为研究对象,综合实测采高与钻孔揭示资料,绘制3煤层导水裂隙带发育高度等值线图;并将导水裂隙带高度与煤层埋深的差值作为判据,划分高危险区、一般危险区与安全区。在此基础上,结合地表采动裂隙结构特征与沟道暴雨径流过程,构建地表采动裂隙溃水量预测模型,模拟评估3108、3109工作面在5、10及20a一遇暴雨条件下的地表采动裂隙溃水量,并叠加垮裂安全性等级,构建双因子6级溃水危险性分级体系。为提升其工程适用性,提出简化的3级溃水危险性划分方案,开展工作面危险性再识别。【结果】研究确定-20m为3煤层埋深与导水裂隙带高度差的最优临界值,能够有效识别沙界沟下方及周边区域的高溃水危险区。模型预测结果显示,在不同重现期条件下,3109工作面的溃水量始终高于3108工作面,最大值达0.335m3/s(1205.169m3/h)。依据6级溃水危险性分级体系,3109工作面分别划分为极高(20、10a一遇)和高(5a一遇)危险区,3108工作面则为高、中、中危险区;而在简化的3级溃水危险性划分标准下,两工作面在各暴雨重现期条件下均为高危险区。【结论】基于地表采动裂隙结构与沟道暴雨径流过程,建立了适用于浅埋薄基岩煤层过沟开采条件下的地表采动裂隙溃水量预测模型,并构建融合溃水量等级与垮裂安全性分区的溃水危险性综合评价体系。研究结果可为类似地质条件下工作面溃水风险识别与治理设计提供理论支撑和工程依据,具有重要的工程实用价值。 展开更多

关键词 浅埋煤层 过沟开采 暴雨径流 溃水量预测模型 溃水危险性预测

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基于投影寻踪回归方法的微压过滤冲洗池水头损失与过滤效率预测模型 被引量：1

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作者 陶洪飞 杨玉敏 +4 位作者 吴梓境 马合木江·艾合买提 李巧 姜有为 杨文新 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期207-216,共10页

以微压过滤冲洗池的水头损失与过滤效率为考核指标,考虑进水流量、矿化度、含沙量与滤网孔径4个因素进行正交试验设计,采用投影寻踪回归方法PPR分析各个因素对考核指标的影响权重,选取20组试验数据建立含沙微咸水条件下微压过滤冲洗池... 以微压过滤冲洗池的水头损失与过滤效率为考核指标,考虑进水流量、矿化度、含沙量与滤网孔径4个因素进行正交试验设计,采用投影寻踪回归方法PPR分析各个因素对考核指标的影响权重,选取20组试验数据建立含沙微咸水条件下微压过滤冲洗池水头损失和过滤效率的预测模型,探究了含沙微咸水对微压过滤冲洗池的水头损失和过滤效率的影响。研究结果表明,影响微压过滤冲洗池水头损失的因素由大到小依次为进水流量、含沙量、矿化度、滤网孔径;影响过滤效率的因素由大到小依次为含沙量、进水流量、矿化度、滤网孔径;构建的PPR预测模型的预测精度整体合格率达100%;当进水流量为6~7 m^(3)/h、含沙量为0.5~1.0 g/L、矿化度为0~2.0 g/L及滤网孔径为0.125~0.180 mm时,水头损失存在最小值;当进水流量为9~10 m^(3)/h、含沙量为1.75~2.00 g/L、矿化度为0~3.0 g/L及滤网孔径为0.125~0.150 mm时,过滤效率存在最大值。物理模型的试验结果可为微压过滤冲洗池的实际应用提供研究基础。 展开更多

关键词 投影寻踪回归 矿化度 水头损失 过滤效率 预测模型 进水流量 含沙量

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基于动网格6DOF模型的框架式流速仪水力特性数值模拟与明渠测流速率常数预测 被引量：2

3

作者 唐渊 申丽霞 +3 位作者 吴建华 张玉胜 成一雄 胥云彬 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期371-381,共11页

为分析明渠内框架式流速仪流场特性与运动姿态,同时对流速仪倍常数K和摩阻系数C进行率定,根据不可压缩流体流动的Navier-Stokes方程和SST k-ω湍流模型,结合VOF多相流模型,建立动态网格下的6自由度(6DOF)刚体动力学耦合数值仿真模型,对... 为分析明渠内框架式流速仪流场特性与运动姿态,同时对流速仪倍常数K和摩阻系数C进行率定,根据不可压缩流体流动的Navier-Stokes方程和SST k-ω湍流模型,结合VOF多相流模型,建立动态网格下的6自由度(6DOF)刚体动力学耦合数值仿真模型,对水冲击流速仪旋桨使之被动旋转过程进行了仿真,分析了流速仪在不同位置对流速仪倍常数K和摩阻系数C的影响规律。结果表明:采用动网格6DOF模型可以较好地模拟框架式流速仪在明渠的流动状态,仿真结果可靠性较高;通过对不同时刻转速与流速拟合曲线分析可知,流速仪位置不同会影响流速仪摩阻系数C,对流速仪倍常数K影响不大。研究结果可为进一步研究框架式流速仪优化和不同含沙水流条件下对流速仪的磨损提供参考。 展开更多

关键词 明渠测流 水力特性 框架式流速仪法 动网格6DOF仿真模型 速率常数预测

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镍浮选过程智能控制系统开发与应用 被引量：3

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作者 张海洋 王旭 +3 位作者 王庆凯 邹国斌 杨佳伟 刘道喜 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第2期77-84,共8页

针对国内某选矿厂镍浮选工艺来矿性质不稳定、精矿品位波动大、回收率不理想的特点,结合浮选生产现场检测设备不完备或者检测周期长、费用高的现状,设计了一套基于品位预测模型的浮选过程智能控制系统,系统投入运行后,泡沫流速稳定性显... 针对国内某选矿厂镍浮选工艺来矿性质不稳定、精矿品位波动大、回收率不理想的特点,结合浮选生产现场检测设备不完备或者检测周期长、费用高的现状,设计了一套基于品位预测模型的浮选过程智能控制系统,系统投入运行后,泡沫流速稳定性显著提高,精矿品位波动性明显减小,证明了系统的实用性。 展开更多

关键词 浮选工艺 泡沫流速 精矿品位 检测设备 预测模型 智能控制

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深水油气管线天然气水合物生成条件预测方法及应用 被引量：13

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作者 刘陈伟 李明忠 +1 位作者 王磊 姚志良 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期73-77,共5页

在深水油气田开发中,为了有效防止天然气水合物的生成,迫切需要对天然气水合物生成条件进行准确预测。为此,根据深水环境压力高和多温度梯度的特点,应用气液两相流理论与传热学原理建立了适用于深水油气管线的温度预测模型;在现有实验... 在深水油气田开发中,为了有效防止天然气水合物的生成,迫切需要对天然气水合物生成条件进行准确预测。为此,根据深水环境压力高和多温度梯度的特点,应用气液两相流理论与传热学原理建立了适用于深水油气管线的温度预测模型;在现有实验数据的基础上,对5种天然气水合物预测方法进行了对比优选,结合Beggs-Brill方法建立了预测深水油气管线天然气水合物生成条件的模型,并编制了相应的计算程序。实例研究结果表明,管线流量越大、绝热材料导热系数越小、绝热层厚度越大、停产时间越短时,天然气水合物的生成区域就越小。该模型可用于制订合理的管线流量指标、选择恰当的管线保温材料和准确计算无接触时间,对深水油气田的安全生产提供了技术支持。 展开更多

关键词 深水油气管线 天然气水合物 温度预测模型 生成条件预测模型 无接他时间 管线流量 绝热材料

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先进控制条件下化工过程操作裕量与控制性能分析 被引量：10

6

作者 许锋 罗雄麟 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期881-886,共6页

引言化工过程的设计裕量可以定义为考虑过程不确定参数（包括工艺条件、设备条件、外来扰动）发生变化时为满足生产和操作要求需要在正常操作的标称设计值上增加的量。

关键词 动态优化 操作裕量 预测控制 催化裂化 主风

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叶片进口安放角对泵作透平外特性影响的数值模拟与验证 被引量：9

7

作者 王桃 孔繁余 +1 位作者 刘莹莹 魏启能 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第15期98-104,共7页

为充分探究离心泵作透平专用叶轮叶片进口安放角的确定方法,该文建立了液力透平专用叶轮叶片进口安放角与设计流量的关系表达式;基于ANSYS Blade Gen与NX软件,分别设计了4个不同叶片进口安放角的透平专用叶轮;在试验验证基础上,通过全... 为充分探究离心泵作透平专用叶轮叶片进口安放角的确定方法,该文建立了液力透平专用叶轮叶片进口安放角与设计流量的关系表达式;基于ANSYS Blade Gen与NX软件,分别设计了4个不同叶片进口安放角的透平专用叶轮;在试验验证基础上,通过全流场数值计算,分析了叶片进口安放角对透平外性能的影响。结果表明:叶片进口安放角从60°增大到72°、90°和105°时,透平高效点对应的流量分别为85、90、100和110 m3/h,4台透平数值计算最高效率点流量与理论计算设计流量基本吻合,表明采用该文推导的设计流量与进口安放角的关系式合理。外特性性能曲线显示随叶片进口安放角增大,透平高效点向大流量偏移,最高效率值有所下降,且下降的速率增大。综合考虑透平最高效率及高效区范围,对于比转速为193蜗壳式单级单吸离心泵反转作透平,叶片进口安放角宜设计在60°与90°之间。该研究可为液力透平专用叶轮设计提供参考。 展开更多

关键词 泵 叶轮 模型 离心泵作透平 叶片进口安放角 设计流量 前弯叶片 性能预测

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变形介质油藏油井产能预测研究 被引量：11

8

作者 陈胜男 李恒 张琪 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2007年第2期59-61,共3页

对于变形介质油藏油井产能预测问题,传统的研究方法均假设地层岩石的变形系数为常数,这导致了目前的变形介质油藏产能预测模型不能准确地反映出油井产能的变化趋势,尤其在生产压差较大的情况下,误差较大。文中研究了变形系数与产能的关... 对于变形介质油藏油井产能预测问题,传统的研究方法均假设地层岩石的变形系数为常数,这导致了目前的变形介质油藏产能预测模型不能准确地反映出油井产能的变化趋势,尤其在生产压差较大的情况下,误差较大。文中研究了变形系数与产能的关系,考虑了生产压差对变形系数的影响,从而改进了变形介质油藏油井产能预测模型。改进后的模型从理论上解释了变形介质油藏矿场系统试井中,油井流入动态曲线在井底压力高于饱和压力时即向压力轴偏转,并出现最大产量点的现象,并对最大产量点出现的原因进行了分析。文中还提出了变形介质油藏油井井底最低合理流动压力,为油井确定合理的工作制度提供技术支持,从而更有效地分析及预测油井产能的变化。 展开更多

关键词 变形介质油藏 产能预测 变形系数 最大产量 数学模型

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基于MPC方法的供热系统一次侧流量实时预测 被引量：3

9

作者 李仲博 贾萌 +5 位作者 康焱 王海鸿 李淼 吕青 谢晶晶 方大俊 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期180-188,共9页

基于模型预测控制方法,使用离散的受控自回归模型建立二级网动态热传输滞后模型与热力站模型,结合机器学习算法中的多项式拟合方法对二级网模型和热力站模型中的参数进行辨识校准,并基于模型结果对未来工况条件下的热力站一次侧流量进... 基于模型预测控制方法,使用离散的受控自回归模型建立二级网动态热传输滞后模型与热力站模型,结合机器学习算法中的多项式拟合方法对二级网模型和热力站模型中的参数进行辨识校准,并基于模型结果对未来工况条件下的热力站一次侧流量进行预测,为供热系统质量调节提供依据。使用实测数据对模型进行了验证,实际偏差在5%以下,为供热系统流量调节的工程实践提供了良好的指导。 展开更多

关键词 供热系统 热惯性 模型预测控制 动态模型 流量预测

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串级控制对过程预测控制的影响分析与对策 被引量：4

10

作者 罗雄麟 叶松涛 +1 位作者 许锋 许鋆 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期417-424,共8页

化工过程控制中普遍设置以流量控制为副回路的串级控制来实现对温度、液位和成分等被控变量的控制。预测控制的操作变量在很多情况下也是流量,其控制作用的实现要靠底层的流量控制回路。本文针对由于现场串级控制结构不允许改变,流量副... 化工过程控制中普遍设置以流量控制为副回路的串级控制来实现对温度、液位和成分等被控变量的控制。预测控制的操作变量在很多情况下也是流量,其控制作用的实现要靠底层的流量控制回路。本文针对由于现场串级控制结构不允许改变,流量副回路只能接收温度等主控制器的输出作为其给定值,造成上层预测控制的操作变量无法直接下载到流量控制回路的问题,分别提出了一种将上层优化输出通过一阶惯性滤波作用于主回路控制器和一种将串级控制中流量对主被控变量的传递函数嵌入预测控制模型的实施方案,通过Shell标准重油分馏塔的控制问题进行仿真实验证明了两种方案的可行性,并对其控制性能进行了比较分析。两种方法理论上构思简单,实际中易于实现,具有普遍适用性。 展开更多

关键词 过程控制 预测控制 串级控制 副回路 流量

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气井积液量预测模型改进 被引量：3

11

作者 曹光强 侯读杰 姜晓华 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期97-101,共5页

随着国内老气区开发的不断深入,气井出水积液问题日益严重.为了对气井积液严重程度进行准确评估,并为气井排水采气工艺方式的选择及方案设计提供可靠积液量预测参数,在对原预测模型存在问题系统分析的基础上,综合考虑多种因素,建立了油... 随着国内老气区开发的不断深入,气井出水积液问题日益严重.为了对气井积液严重程度进行准确评估,并为气井排水采气工艺方式的选择及方案设计提供可靠积液量预测参数,在对原预测模型存在问题系统分析的基础上,综合考虑多种因素,建立了油管内积液量和环空积液量预测新模型.新模型理论依据充分,有效解决了原模型计算过程中由参数经验取值带来的不确定性.通过13口探液面气井的对比分析,新模型计算值与实测值吻合程度较好,计算精度较高. 展开更多

关键词 气井积液 预测模型 排水采气 临界流量

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气井积液理论预测及室内实验验证 被引量：5

12

作者 牛骏 柯文奇 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第16期6599-6606,共8页

气井中的液体逐渐积累会导致气井产量下降,生产时间缩短,甚至停产。为了揭示气井积液的机理,预测气井积液的临界携液流量,结合理论研究和室内实验开展工作,基于牛顿内摩擦定律气液两相力学平衡建立了液膜反转新模型,反转临界点采用最小... 气井中的液体逐渐积累会导致气井产量下降,生产时间缩短,甚至停产。为了揭示气井积液的机理,预测气井积液的临界携液流量,结合理论研究和室内实验开展工作,基于牛顿内摩擦定律气液两相力学平衡建立了液膜反转新模型,反转临界点采用最小气液界面剪力方法计算;该模型考虑了倾斜角对液膜厚度的影响,并基于实验数据改进了气液界面摩擦系数,与前人模型相比准确度更高;将改进模型的结果与室内模拟实验值相比,最大误差不超过10%,可用于气井临界携液流量的计算。模拟实验和理论成果加深了气井积液现象的认识,对积液的原因做出了解释,所提出的预测模型有助于预防气井积液带来的危害,增加了气井产量和经济效益。 展开更多

关键词 气井积液 液膜反转 携液临界流速 预测模型

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基于动力学模型的双循环流化床颗粒循环流率实验研究与预测

13

作者 杨新 陈鸿伟 +2 位作者 许文良 刘啸东 赵争辉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2663-2671,共9页

基于不同快速床压降的计算方法建立动力学模型实现对颗粒循环流率的预测计算,并进行冷态系统的实验验证。研究发现:颗粒循环流率随鼓泡床流化床风速的增大无明显变化;随快速床风速(二次风风速)的增大,出现增大趋势,但增长速率逐渐放缓;... 基于不同快速床压降的计算方法建立动力学模型实现对颗粒循环流率的预测计算,并进行冷态系统的实验验证。研究发现:颗粒循环流率随鼓泡床流化床风速的增大无明显变化;随快速床风速(二次风风速)的增大,出现增大趋势,但增长速率逐渐放缓;颗粒循环流率随经床层高度的增加而增大,随平均粒径的减小而增大,且平均粒径的影响程度较大。在实验各工况下模型计算值与实验值误差的最大误差为18.59%,在工业允许范围内验证该动力学模型的准确性。 展开更多

关键词 循环流率 流化床 控制参数 动力学模型 预测

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内循环流化床循环流率预测模型及试验验证

14

作者 陈鸿伟 成岭 《热力发电》 CAS 北大核心 2014年第5期40-43,共4页

提出了终端速度法和滑移系数法2种内循环流化床循环流率的计算模型,并搭建了内循环流化床试验台,利用容积测量法得到循环流率试验值。对比模型预测值和试验值,发现以滑移系数计算颗粒相速度的模型预测值与试验值较吻合。

关键词 内循环流化床 循环流率 模型预测 滑移系数

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基于PSO的SVR模型在多联机功耗预测上的应用 被引量：7

15

作者 李昱瑾 陈焕新 刘江岩 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期53-61,共9页

支持向量回归(SVR)模型在多联机系统功耗预测稳定性和精度上存在不足,本文引入粒子群优化(PSO)算法,对SVR预测模型的惩罚系数C和核参数γ进行最优求解,来改善模型预测性能。在制冷剂充注量为95. 75%工况下,对多联机组进行运行实验,并对... 支持向量回归(SVR)模型在多联机系统功耗预测稳定性和精度上存在不足,本文引入粒子群优化(PSO)算法,对SVR预测模型的惩罚系数C和核参数γ进行最优求解,来改善模型预测性能。在制冷剂充注量为95. 75%工况下,对多联机组进行运行实验,并对实验数据进行预处理。基于PSO算法建立PSO-SVR模型,对多联机功耗进行预测,并与SVR模型的预测结果和理论公式计算结果进行对比。结果表明:SVR、PSO-SVR、理论公式计算法总体预测误差分别为1. 43%、1. 08%和1. 57%,均方根误差RMSE分别为105. 36、88. 79、91. 37 W,参数寻优结果为惩罚系数C=10 000和核参数γ=4. 275。粒子群优化算法的引入显著提高了SVR模型的预测精度和稳定性;相较于理论公式计算法,PSO-SVR精度更高,且需要测量的参数数目明显减少,在降低了测量系统复杂性同时更具经济适用性。 展开更多

关键词 变制冷剂流量系统 运行功耗 预测模型 粒子群算法 支持向量回归

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基于PCA-PSO-SVM模型的海底多相流管道内腐蚀速率预测 被引量：25

16

作者 王盼锋 王寿喜 +1 位作者 马钢 全青 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2020年第2期183-189,共7页

针对海底多相流管道内腐蚀速率的预测问题,首先对影响该种类型管道内腐蚀速率的相关因素进行了分析,对PCA算法、PSO算法和SVM算法分别进行了介绍,提出了可用于海底多相流管道内腐蚀速率预测的PCA-PSO-SVM组合模型,在此基础上使用PCA-PSO... 针对海底多相流管道内腐蚀速率的预测问题,首先对影响该种类型管道内腐蚀速率的相关因素进行了分析,对PCA算法、PSO算法和SVM算法分别进行了介绍,提出了可用于海底多相流管道内腐蚀速率预测的PCA-PSO-SVM组合模型,在此基础上使用PCA-PSO-SVM组合模型对44组海底多相流管道内腐蚀速率的影响因素和管道内腐蚀速率数据进行了学习训练,对10组数据进行了预测,并将该组合模型与PCA-GA-SVM模型、PCA-LS-SVM模型和PCA-CV-SVM模型3种预测模型的预测结果进行了对比,以验证所提方法的可靠性和可行性。结果表明:温度对海底多相流管道内腐蚀速率的影响相对较大,压力对其的影响相对较小;使用PCA-PSO-SVM组合模型对海底多相流管道内腐蚀速率预测的平均绝对误差仅为1.848%,模型训练时间仅为3.17 s,这两项数据均小于其他预测模型,表明针对海底多相流管道内腐蚀速率的预测问题,PCA-PSO-SVM组合模型具有可靠性和可行性。 展开更多

关键词 PCA-PSO-SVM组合模型 海底多相流 管道内腐蚀速率预测

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30m全回转拖轮舱室噪声预报 被引量：3

17

作者 刘甄真 温华兵 +1 位作者 陆金铭 昝浩 《噪声与振动控制》 CSCD 2014年第2期114-118,共5页

基于统计能量法,探讨VA One软件的建模方法,建立拖轮的舱室噪声预报模型,分析了拖轮各个舱室的功率流传递,确定了拖轮激励位置及大小和噪声源的排序。通过将仿真结果与相同船型的测量结果进行对比,计算各个声源对舱室噪声的贡献率,分析... 基于统计能量法,探讨VA One软件的建模方法,建立拖轮的舱室噪声预报模型,分析了拖轮各个舱室的功率流传递,确定了拖轮激励位置及大小和噪声源的排序。通过将仿真结果与相同船型的测量结果进行对比,计算各个声源对舱室噪声的贡献率,分析会议室、船员室和船长室三个房间仿真值与实验值的误差,验证了基于统计能量法建立30 m全回转拖轮舱室噪声预报模型的可行性,为拖轮的噪声控制措施提供依据。 展开更多

关键词 声学 全回转拖轮 舱室噪声预报 VAOne建模 功率流传递 声源贡献率

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