噪声背景下梅尔频率倒谱系数与多注意力网络在电机故障诊断中的应用

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作者 宋恩哲 朱仁杰 +2 位作者 靖海国 姚崇 柯赟 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期475-485,共11页

针对电机实际工作过程中存在噪声干扰导致故障诊断精度下降的问题,本文提出了一种基于梅尔频率倒谱系数动态特征与多注意力融合卷积神经网络的故障诊断方法。通过梅尔频率倒谱系数动态特征提取噪声信号中的低频信息,并结合卷积注意力模... 针对电机实际工作过程中存在噪声干扰导致故障诊断精度下降的问题,本文提出了一种基于梅尔频率倒谱系数动态特征与多注意力融合卷积神经网络的故障诊断方法。通过梅尔频率倒谱系数动态特征提取噪声信号中的低频信息,并结合卷积注意力模块的自适应调节能力及多特征融合策略进一步减少噪声对故障诊断的干扰。通过电机台架数据验证了该方法在噪声条件下诊断的可行性,然而该方法受梅尔频率倒谱系数参数与网络结构的直接影响,因此具体分析了不同参数条件对抗噪性能的影响。实验结果表明:在信噪比-10 dB噪声背景下,梅尔频率倒谱系数动态特征与多注意力融合卷积神经网络相结合的故障诊断方法仍保持90%以上的诊断精度。 展开更多

关键词 电机 故障诊断 噪声环境 梅尔频率倒谱系数 卷积神经网络 多尺度 卷积注意力模块 特征融合

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基于有限元法和田口法的同步发电机设计与效率优化 被引量：14

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作者 程鹏 杨新九 +2 位作者 兰海 洪颖怡 戴群 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期94-99,104,共7页

同步发电机是深水半潜式平台上的主发电机装置,提高该发电机的效率对平台电站系统有重要的意义。有限元法是一种非常实用的发电机设计和仿真方法,而田口法则是一种简单有效的优化方法,利用这两种方法对一台8. 6 MW的同步发电机进行参数... 同步发电机是深水半潜式平台上的主发电机装置,提高该发电机的效率对平台电站系统有重要的意义。有限元法是一种非常实用的发电机设计和仿真方法,而田口法则是一种简单有效的优化方法,利用这两种方法对一台8. 6 MW的同步发电机进行参数计算和优化设计时,可首先通过有限元软件对发电机进行设计和建模,并对其额定运行状况进行仿真分析,找出影响发电机效率的主要参数。其次,通过田口法选择最佳的设计参数组合,最终给出包含定子外径、定转子铁心长度、气隙长度、定子槽高和槽宽、定子绕组导线规格、转子绕组的绕线方式和规格、转子的磁极偏移的主要参数最优组合。仿真实验结果显示,通过田口法进行优化设计,发电机的效率与初始设计相比得到了提高。 展开更多

关键词 同步发电机 效率 田口法 直交表 有限元法

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箱装体壁板隔声性能分析与优化设计

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作者 闫燕 上官洋 +2 位作者 叶天贵 靳国永 程晓光 《声学技术》 北大核心 2025年第2期284-291,共8页

文章针对汽轮机的宽频高隔声能力的降噪需求,开展了箱装体壁板隔声性能分析与优化设计的研究。运用有限元软件COMSOL建立了箱装体壁板仿真模型,并用传递矩阵法验证了模型的正确性和计算的可靠性;结合仿真结果,研究了各结构参数对隔声性... 文章针对汽轮机的宽频高隔声能力的降噪需求,开展了箱装体壁板隔声性能分析与优化设计的研究。运用有限元软件COMSOL建立了箱装体壁板仿真模型,并用传递矩阵法验证了模型的正确性和计算的可靠性;结合仿真结果,研究了各结构参数对隔声性能的影响规律,分析了内在的隔声机制,并对内尔德-米德(Nelder-Mead)法进行了详细的介绍,在此基础上利用该优化算法对箱装体壁板的结构参数进行优化设计。最终设计的箱装体壁板在整个计算频段内展现了优良的隔声性能。 展开更多

关键词 隔声 优化 箱装体 结构参数

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船用双燃料发动机排放和经济性能分析

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作者 邓孜锦 蔡浩 +3 位作者 王子赫 陈明亮 张富忠 尹自斌 《中国航海》 CSCD 北大核心 2024年第2期128-133,144,共7页

某船用发动机在进气歧管加装燃气喷射系统改造为柴油/压缩天然气(CNG)双燃料发动机。为研究其排放性和经济性,分别在燃油模式、燃油模式+选择性催化还原法(SCR)及双燃料模式开展台架试验。结果表明:双燃料模式下发动机氮氧化合物(NO_(x)... 某船用发动机在进气歧管加装燃气喷射系统改造为柴油/压缩天然气(CNG)双燃料发动机。为研究其排放性和经济性,分别在燃油模式、燃油模式+选择性催化还原法(SCR)及双燃料模式开展台架试验。结果表明:双燃料模式下发动机氮氧化合物(NO_(x))排放能达到燃油模式+SCR的排放水平,满足《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL)附则Ⅵ对NO_(x)排放第3阶段(TierⅢ)控制标准,但歧管进气方式导致碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)排放高,难以满足《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》(GB 15097-2016)。对柴油/CNG双燃料发动机存在较高的HC和CO排放,MARPOL附则Ⅵ未作出限制,存在缺陷,有待修订完善。该发动机燃油模式+SCR及双燃料模式均满足TierⅢ,若其装船的船舶在MARPOL公约附则Ⅵ规定的排放控制区航行,尽管发动机采用燃油模式油耗率更低,但从燃料成本考虑,双燃料模式经济性更好。研究结果期望为船舶营运管理及行业公约、法规的修订提供参考。 展开更多

关键词 双燃料发动机 排放性能 经济性能 分析与评估

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船用微引燃甲醇发动机喷油器参数对燃烧和排放特性的影响 被引量：1

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作者 吴德杨 温华兵 +3 位作者 徐昌春 李敬瑞 沈建华 靖海国 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期131-138,共8页

[目的]为改善大功率船用发动机燃烧、性能及排放,采用柴油微喷引燃甲醇喷射方式,研究发动机缸内燃烧和排放特性。[方法]基于一台大缸径船用ACD320中速柴油机,建立柴油微喷引燃甲醇发动机三维仿真模型,研究喷油器参数(喷孔数与甲醇喷雾... [目的]为改善大功率船用发动机燃烧、性能及排放,采用柴油微喷引燃甲醇喷射方式,研究发动机缸内燃烧和排放特性。[方法]基于一台大缸径船用ACD320中速柴油机,建立柴油微喷引燃甲醇发动机三维仿真模型,研究喷油器参数(喷孔数与甲醇喷雾夹角γ)对大缸径船用甲醇发动机燃烧性能与排放特性的影响。[结果]研究结果表明:随着喷孔数的增加,缸内甲醇雾化效果较好,使缸内工质混合较充分,CA50提前,燃烧持续期缩短,获得了较高的指示热效率和较好的燃油消耗率,并有助于降低碳烟排放,但会导致NO_(x)排放量升高。但随着甲醇喷雾夹角的增大,指示热效率增大,能够获得较好的燃油经济性和较低碳烟排放量。当甲醇喷雾夹角位于柴油喷雾夹角时(γ>60°),缸内火焰传播速度较快,指示热效率较大,燃料燃烧较充分,获得碳烟最低排放量和最优燃油消耗率。[结论]分析结果可为发动机喷油器布置提供了理论依据。 展开更多

关键词 甲醇 微喷引燃 缸内直喷 甲醇喷雾夹角 排放

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FCAW焊接修复对AH36/2205不锈钢复合板接头性能的影响

6

作者 张艳明 石寅晖 +2 位作者 李伟 乔岩欣 廖新山 《热加工工艺》 北大核心 2024年第12期150-154,共5页

由于减少了贵重合金元素的使用,AH36/2205不锈钢金属复合板在应用中有着巨大的经济效益。复层和基层金属间的物理、化学性质存在差异,焊接质量不稳定,因此焊接修复不可避免。为了研究焊接修复对于焊接接头性能的影响,针对14 mm+2 mm的AH... 由于减少了贵重合金元素的使用,AH36/2205不锈钢金属复合板在应用中有着巨大的经济效益。复层和基层金属间的物理、化学性质存在差异,焊接质量不稳定,因此焊接修复不可避免。为了研究焊接修复对于焊接接头性能的影响,针对14 mm+2 mm的AH36/2205不锈钢金属复合板,采用药芯焊丝气体保护焊(FCAW)进行1~3次焊接修复模拟试验。结果表明:AH36/2205不锈钢金属复合板不适合采用FCAW进行焊接修复,1次修复试板的点蚀率达到了167.7 mdd。随着修复次数的增加,不锈钢复合板接头的力学性能及耐晶间腐蚀性能良好,而点蚀率增加,接头的耐点蚀性能下降。 展开更多

关键词 AH36/2205不锈钢复合板 焊接修复 FCAW 力学性能 腐蚀性能

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船用发动机掺烧二代生物柴油的喷射控制参数优化

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作者 王波 葛瑞 +3 位作者 蔡文伟 刘书强 康耀启 尹自斌 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第21期87-92,共6页

本文基于某高压共轨发动机,利用AVL-Fire软件建立缸内燃烧模型,在发动机75%负荷工况掺烧5%二代生物柴油情况下开展燃油喷射控制参数仿真优化。为提升发动机掺烧第二代生物柴油后的的综合性能,通过燃油喷射控制参数正交试验设计,利用仿... 本文基于某高压共轨发动机,利用AVL-Fire软件建立缸内燃烧模型,在发动机75%负荷工况掺烧5%二代生物柴油情况下开展燃油喷射控制参数仿真优化。为提升发动机掺烧第二代生物柴油后的的综合性能,通过燃油喷射控制参数正交试验设计,利用仿真计算结果,建立基于燃油喷射控制参数的NOx质量分数和bi为优化目标的回归模型。利用所拟合的回归方程在多目标粒子群算法中优化,获得帕累托最优边界。根据帕累托前端中NOx排放与bi关系,利用TOPSIS方法综合分析,确定发动机掺烧二代生物柴油优化后的喷射控制参数(HI5-优化方案)为:预喷正时28.87°CABTDC、预喷油量2.37 mg、主喷正时7.59°CABTDC、后喷油量1 mg。采用HI5-优化方案相较于HI5方案,燃油消耗率降低3.04 g/kWh,且NOx排放可满足Tier II排放限值要求。 展开更多

关键词 船用发动机 生物柴油 喷射控制参数 参数优化

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EGR和喷油时刻对双燃料发动机性能影响

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作者 梁洁雯 温华兵 +3 位作者 徐昌春 李敬瑞 靖海国 沈建华 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第22期124-129,共6页

为进一步降低船用双燃料发动机NOx排放,探究废气再循环(EGR)技术对双燃料发动机燃烧过程影响。本文基于船用大缸径发动机试验数据建立并标定双燃料发动机模型,研究分析稀薄状态下不同CO_(2)/H_(2)O比例下发动机燃烧过程。结果表明,引入... 为进一步降低船用双燃料发动机NOx排放,探究废气再循环(EGR)技术对双燃料发动机燃烧过程影响。本文基于船用大缸径发动机试验数据建立并标定双燃料发动机模型,研究分析稀薄状态下不同CO_(2)/H_(2)O比例下发动机燃烧过程。结果表明,引入废气后放热率峰值和缸内温度均大幅下降,随着水蒸气比重增加,燃烧速度减慢,发动机动力性下降。喷油时刻对空气稀释下燃烧稳定性影响较复合稀释大。复合稀释下适当提前喷油时刻可改善发动机的经济性能,提高燃烧连续性,且NOx排放相较于纯空气稀释低56%~71%,远低于IMO第三阶段排放标准。 展开更多

关键词 双燃料发动机 废气再循环 复合稀释 排放

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天然气/柴油双燃料射流喷射及其相互作用试验 被引量：6

9

作者 邵长胜 王谦 +3 位作者 陈广平 谭小强 戴礼明 韩丹 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期214-221,共8页

在定容弹上利用高速摄影纹影法开展了不同环境压力和喷射压力下的天然气/柴油双燃料高压喷射射流特性试验.通过纹影照片得到了不同喷射压力和环境压力下的射流贯穿距、射流锥角和射流面积随时间变化的规律.结果表明:随着环境压力增大,... 在定容弹上利用高速摄影纹影法开展了不同环境压力和喷射压力下的天然气/柴油双燃料高压喷射射流特性试验.通过纹影照片得到了不同喷射压力和环境压力下的射流贯穿距、射流锥角和射流面积随时间变化的规律.结果表明:随着环境压力增大,天然气贯穿距和射流面积减小,射流锥角增大;随着天然气喷射压力增大,天然气射流贯穿距与射流面积增大,气体射流锥角逐渐减小.在较高环境压力和喷射压力情况下,双燃料喷射中的柴油射流对天然气射流的发展具有促进作用.当环境压力达到0.9,MPa时,双燃料射流中的气体射流锥角比单燃料射流高出12%,,双燃料射流中的气体射流贯穿距比单燃料射流整体低了5%,左右. 展开更多

关键词 天然气 柴油 高速纹影法 双燃料 高压喷射 射流特性

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内/外交叉孔喷嘴内部和近场流动特性的试验 被引量：1

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作者 金煜 冷先银 +2 位作者 陈广平 王谦 何志霞 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期35-42,共8页

为认识内/外交叉孔喷嘴的内部空穴流动和近场喷雾特性,采用常规圆孔、外交叉孔和内交叉孔三种孔型的喷嘴在不同喷射压力、子喷孔交叉角度及出口中心距下进行了比例放大的喷嘴内部流动与喷雾近场可视化试验。试验结果表明:不同于圆形喷... 为认识内/外交叉孔喷嘴的内部空穴流动和近场喷雾特性,采用常规圆孔、外交叉孔和内交叉孔三种孔型的喷嘴在不同喷射压力、子喷孔交叉角度及出口中心距下进行了比例放大的喷嘴内部流动与喷雾近场可视化试验。试验结果表明:不同于圆形喷孔的近轴对称射流,内/外交叉孔喷嘴由于燃油的内/外部碰撞冲击作用,射流主要在与两个子喷孔中心线所处平面正交的平面(扩散面)上径向扩散,形成扇形射流。外交叉孔喷嘴喷雾扩散最为显著,其在扩散面上的液滴分散到喷嘴以下180°范围内,内交叉孔喷嘴扩散次之,两者扩散效果均远强于常规圆孔。此外,随喷射压力的提高,常规圆孔喷嘴在0.30MPa左右产生空穴,并迅速发展为水力柱塞流状态;外交叉孔喷嘴也在0.30MPa左右产生空穴,并逐渐发展至喷孔出口附近,但至1.0MPa也未出现水力柱塞流状态;内交叉孔喷嘴内始终无空穴产生。 展开更多

关键词 喷嘴 交叉孔 碰撞 交叉角度 内部流动 近场喷雾

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基于Fluent的过滤器内部流场数值模拟 被引量：2

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作者 肖民 刘松岭 +1 位作者 靖海国 黄志伟 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第12期99-103,共5页

针对船用9L28/32DF型双燃料发动机在突加负荷时,由于燃料供应系统中过滤器的作用使得管路内的压力上升缓慢,对发动机的性能产生影响的问题,运用Fluent软件的多孔介质模型对发动机所配备的GVU(气体阀组单元)中的2种型号过滤器进行了数值... 针对船用9L28/32DF型双燃料发动机在突加负荷时,由于燃料供应系统中过滤器的作用使得管路内的压力上升缓慢,对发动机的性能产生影响的问题,运用Fluent软件的多孔介质模型对发动机所配备的GVU(气体阀组单元)中的2种型号过滤器进行了数值模拟,得到2种型号过滤器的流动特性及压降情况,对比分析了2种型号过滤器的优缺点并提出减少压力损失的建议方法。 展开更多

关键词 过滤器 多孔介质 流动特性 压降

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长短链酯与柴油混合燃料的氧化反应活性研究

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作者 梅德清 章传方 +2 位作者 于奇松 祁佳伟 俞玥 《车用发动机》 北大核心 2022年第3期15-22,共8页

为了研究交叉反应对碳酸二甲酯(DMC)-柴油和生物柴油-柴油混合燃料的低温和高温氧化作用的影响,利用定容均质反应器分别计算了DMC-柴油和生物柴油-柴油混合燃料重要组分浓度和反应路径变化差异。采用Converge软件自带正庚烷机理来替代柴... 为了研究交叉反应对碳酸二甲酯(DMC)-柴油和生物柴油-柴油混合燃料的低温和高温氧化作用的影响,利用定容均质反应器分别计算了DMC-柴油和生物柴油-柴油混合燃料重要组分浓度和反应路径变化差异。采用Converge软件自带正庚烷机理来替代柴油,该机理包含42种组分和168个基元反应。利用定容均质反应器分别计算D10,D50燃料(在柴油中掺混10%,50%质量分数DMC)和B10,B50燃料(在柴油中掺混10%,50%质量分数生物柴油)中重要组分浓度及反应路径的变化,分别分析了在初始温度为900K、初始压力为4.3 MPa、当量比为1与在初始温度为1350K、初始压力为6MPa、当量比为1两种不同工况下D10,D50,B10,B50混合燃料燃烧反应体系中关于OH的交叉反应流情况。分析结果表明:在两种工况下D10燃料体系中OH生成量增多,促进反应进行;D50燃料体系中,OH生成量减小,削弱反应进行;B50燃料体系活性均大于B10。结合低温和高温下DMC-柴油和生物柴油-柴油混合燃料交叉反应流可以发现,CH_(2)O→HCO→CO这条反应路径在混合燃料交叉反应中占有重要地位。 展开更多

关键词 交叉反应 碳酸二甲酯 生物柴油 反应机理

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加氢催化生物柴油-柴油的喷雾燃烧特性 被引量：8

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作者 米永刚 玄铁民 +3 位作者 何志霞 卢鹏 钟汶君 王谦 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期314-319,共6页

基于装配有单孔喷油器的高温高压定容燃烧弹系统,研究了一种混合燃油(柴油质量分数为80%,加氢催化生物柴油质量分数为20%)的喷雾燃烧特性.此外,针对纯柴油也进行了相同的试验以作为对比.试验采用高速纹影图像技术和OH^(*)化学荧光法两... 基于装配有单孔喷油器的高温高压定容燃烧弹系统,研究了一种混合燃油(柴油质量分数为80%,加氢催化生物柴油质量分数为20%)的喷雾燃烧特性.此外,针对纯柴油也进行了相同的试验以作为对比.试验采用高速纹影图像技术和OH^(*)化学荧光法两种光学技术同步测量了着火延迟期(ID)和火焰浮起长度(LOL)等参数,通过纹影图像得到了喷雾演化过程以及喷雾贯穿速度.结果表明:混合燃油的ID和LOL均小于纯柴油,这是因为混合燃油有更高的十六烷值;由于燃烧引起局部密度下降,燃烧喷雾的喷雾贯穿速度大于未燃烧喷雾;由于混合燃油具有更高的低热值,混合燃油的喷雾贯穿速度在准稳态阶段高于纯柴油. 展开更多

关键词 生物柴油 着火延迟期 喷雾贯穿速度 准稳态

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某柴油发电机组公共底座的安全性分析 被引量：1

14

作者 黄汉龙 李阳 +2 位作者 冯兆缘 周密 温华兵 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第A01期146-150,共5页

针对5L23/30DF型柴油发电机组,区别于以往的8隔振器公共底座,本文研究设计一款只安装三个隔振器的公共底座。为验证该公共底座的安全性,在有限元软件ANSYS中进行仿真分析。首先对公共底座进行详细建模,对其它部件进行简化。然后针对机... 针对5L23/30DF型柴油发电机组,区别于以往的8隔振器公共底座,本文研究设计一款只安装三个隔振器的公共底座。为验证该公共底座的安全性,在有限元软件ANSYS中进行仿真分析。首先对公共底座进行详细建模,对其它部件进行简化。然后针对机组进行力学分析和振动特性分析,包括静力学分析、模态分析、振动响应分析、频率响应分析等。最后对机组进行模态试验分析。仿真结果表明,隔振器的变形量差值最大百分比为4%,隔振器布置合理,受力变形均匀;此公共底座在力学上能够满足材料的强度要求,同时机组的固有频率能够避开激励频率,避免共振的发生。模态试验结果与仿真分析结果的对比表明,仿真分析结果与真实结果接近,仿真过程可信。 展开更多

关键词 振动与波 柴油发电机组 隔振 有限元 动力学分析 模态测试

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