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基于卷积神经网络与图卷积网络的水力机械故障诊断 被引量：1
1
作者 吴学春 夏臣智 +4 位作者 肖湘曲 李超顺 李英玉 莫兆祥 吴韬为 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第2期143-147,共5页
水力机械设备在当前国民生产中扮演着重要角色,其安全稳定运行至关重要。针对单一深度特征难以有效反映机组故障信息的难题,提出了基于卷积神经网络与图卷积网络特征融合的水力机械设备故障诊断模型。首先利用卷积神经网络获取水力机械... 水力机械设备在当前国民生产中扮演着重要角色,其安全稳定运行至关重要。针对单一深度特征难以有效反映机组故障信息的难题,提出了基于卷积神经网络与图卷积网络特征融合的水力机械设备故障诊断模型。首先利用卷积神经网络获取水力机械设备监测信号卷积深度特征,同时利用快速傅里叶变换获取监测信号频谱值,构建监测信号图数据,建立图卷积网络提取样本关联特征。然后利用注意力机制对不同类型特征进行加权求和实现多模态特征融合。最后利用全连接层实现设备的故障诊断。通过水电机组、水泵主机组故障实测数据以及轴承故障数据进行验证,结果表明所提模型能有效实现水力机械设备故障诊断。 展开更多
关键词 水力机械 卷积神经网络 图卷积网络 故障诊断
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基于熵产理论的立式混流泵内部能量损失特性
2
作者 夏臣智 温朝晖 +3 位作者 陈扬 李超顺 李英玉 莫兆祥 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第6期192-197,共6页
为研究立式混流泵在运行过程中过流部件能量损失机理,以某泵站机组为研究对象,采用SST k-ω湍流模型结合熵产理论方法,对设计叶片角度下混流泵5种流量工况进行定常数值模拟,深入探讨泵内部能量损失机理。研究结果表明:混流泵水力性能数... 为研究立式混流泵在运行过程中过流部件能量损失机理,以某泵站机组为研究对象,采用SST k-ω湍流模型结合熵产理论方法,对设计叶片角度下混流泵5种流量工况进行定常数值模拟,深入探讨泵内部能量损失机理。研究结果表明:混流泵水力性能数值模拟结果与模型试验结论基本一致,误差在10%以内。进口域、转轮域熵产与水泵流量存在正相关,随流量的增大熵产增加。然而在设计流量附近整体、导叶域及出口域熵产值最小。其中,转轮域能量损失分为湍流熵产和壁面熵产,主要能量损失来源于叶片表面流动分离及动静干涉现象。导叶区域湍流熵产占比较大,产生原因为水流入流角与导叶安放角不匹配导致产生涡结构进而引发熵产增加。 展开更多
关键词 熵产理论 立式混流泵 数值模拟 湍流熵产 壁面熵产
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基于有限元法和逐步回归法的泵站位移统计模型构建方法 被引量：7
3
作者 朱松松 李同春 +2 位作者 冯旭松 宁昕扬 郭瑞 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期49-55,共7页
由于大部分的泵站地基不是岩基,通过传统的力学方法无法得到较为准确的泵站位移统计模型,计算较为困难。因此,基于大坝变形统计模型构建的理念,提出了基于有限元-逐步回归分析的泵站位移统计模型构建方法。该方法以逐步回归为基础,通过... 由于大部分的泵站地基不是岩基,通过传统的力学方法无法得到较为准确的泵站位移统计模型,计算较为困难。因此,基于大坝变形统计模型构建的理念,提出了基于有限元-逐步回归分析的泵站位移统计模型构建方法。该方法以逐步回归为基础,通过有限单元法来确定统计模型中与水压分量有关的各个因子,再根据监测资料来确定温度分量和时效分量里的各个因子,从而得到较为准确的泵站建筑物位移统计模型。经南水北调东线某泵站验证表明,泵站实测的水平、垂直位移与三维有限元-逐步回归分析得出的结果基本一致,进一步表明,采用的统计模型用于泵站的位移分析是可行的。基于有限元-逐步回归法的泵站位移统计模型拟合效果较好,拟合精度较高,为泵站监测资料分析提供了新思路。 展开更多
关键词 统计模型 泵站 位移 有限单元法 逐步回归法
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水源地取水泵站水流流态数值模拟与改善 被引量：5
4
作者 施伟 成立 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS 北大核心 2020年第2期159-176,共18页
为解决取水泵站预沉池内水流流态紊乱、曝气池及前池存在大面积回流区及旋涡等问题,针对某一具体水源地取水泵站,基于三维不可压缩流体的有限体积法和标准k-ε湍流模型,采用ANSYS CFX软件对该泵站预沉池、曝气池及前池进行数值模拟计算... 为解决取水泵站预沉池内水流流态紊乱、曝气池及前池存在大面积回流区及旋涡等问题,针对某一具体水源地取水泵站,基于三维不可压缩流体的有限体积法和标准k-ε湍流模型,采用ANSYS CFX软件对该泵站预沉池、曝气池及前池进行数值模拟计算。通过对计算结果进行后处理,分析了取水泵站所选横断面水流流态、流速云图以及压力云图。在原方案基础上通过对曝气池廊道转角处设置倒圆角、廊道转角内设置"U"形导流墙与1/4弧形导流墙、前池内设置八字形导流墩及泵机组间设隔墩来对泵站进行优化。优化后改进方案与原方案相比,廊道转角处脱流、回流现象得到改善,曝气池及前池内大范围回流区域消失,泵站整体水流不存在明显的不良流态。该研究成果对于优化内水流流态,预防泥沙沉淀,提高泵站运行稳定性、高效性、安全性有一定的指导意义。 展开更多
关键词 取水泵站 预沉池 曝气池 前池 流态 数值模拟
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叶片角度对输水泵站泵装置水力性能影响分析 被引量：9
5
作者 施伟 成立 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期372-377,共6页
为研究输水泵站泵装置水力性能受叶片角度变化的影响,采用CFD方法模拟全流道泵装置水力性能,分析设计流量工况下叶片角度变化对进水流道、出水流道流动及叶轮内部流动特性和水力性能的影响.结果表明:在设计流量工况下,叶片角度偏离设计... 为研究输水泵站泵装置水力性能受叶片角度变化的影响,采用CFD方法模拟全流道泵装置水力性能,分析设计流量工况下叶片角度变化对进水流道、出水流道流动及叶轮内部流动特性和水力性能的影响.结果表明:在设计流量工况下,叶片角度偏离设计工况角度,叶轮进口近轮毂区存在回流、脱流;叶片角度偏离设计工况角度越大,进水流道、出水流道内水流流态越差,水力损失越大.当叶片角度调节为-8°工况时,与叶片角度-0°工况比较,进水流道和出水流道水力损失相对值最大,分别为1.28和2.89,即叶片同等偏离角度下,出水流道水力损失增大幅度较进水流道更加明显.对比数值模拟结果与模型试验结果得出,在设计流量工况,叶片角度为0°时,扬程相对误差为1.2%,效率相对误差为2.1%,两者吻合较好. 展开更多
关键词 轴流泵 全流道 水力性能 数值模拟 模型试验
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基于响应面法的泵站弹模反演分析 被引量：3
6
作者 徐杰 李同春 +2 位作者 冯旭松 刘晓青 宁昕扬 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期53-58,共6页
针对目前试验室测试和现场试验进行力学参数的测定具有局限性这个问题,利用某些具体已知监测值对泵站的具体物理参数进行反演分析。选取泵站以及地基的弹模进行反演研究。首先,在有限元分析的基础上,利用中心复合设计进行有限次试验,建... 针对目前试验室测试和现场试验进行力学参数的测定具有局限性这个问题,利用某些具体已知监测值对泵站的具体物理参数进行反演分析。选取泵站以及地基的弹模进行反演研究。首先,在有限元分析的基础上,利用中心复合设计进行有限次试验,建立可反映泵站弹模与位移之间非线性隐式关系的响应面方程,以代替有限元计算;其次,利用遗传算法对响应面方程目标函数进行迭代寻优,从而实现泵站弹模的反演分析。最后,选取了2个泵站,利用监测值进行反演,响应面方程结果的误差大都在1%以内,最终弹模反演的误差在2%以内。经数值算例表明,该方法计算结果误差小,求解效率高,能准确地反映材料的真实情况。研究成果可为实际泵站工程的参数确定提供参考。 展开更多
关键词 响应面法 泵站 弹模 遗传算法 参数反演
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基于模糊控制的疏浚泥射水抽真空装置真空度可调设计 被引量：3
7
作者 冯旭松 向清江 +1 位作者 吉锋 骆寅 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期1048-1053,共6页
基于变频调速方法改变射流泵喷嘴处的喷射强度,从而改变抽真空能力,实现射流泵抽真空装置的真空度可调.以MSP430F149单片机为主控模块设计了控制系统的硬件,并采用模糊控制的方法实现离心泵转速控制,在搭建的试验台上开展了真空度可调试... 基于变频调速方法改变射流泵喷嘴处的喷射强度,从而改变抽真空能力,实现射流泵抽真空装置的真空度可调.以MSP430F149单片机为主控模块设计了控制系统的硬件,并采用模糊控制的方法实现离心泵转速控制,在搭建的试验台上开展了真空度可调试验.结果表明:所设计的射流泵尺寸结构不变时,真空度随离心泵转速提高(或者射流泵工作水流量的增大)而增大;射流泵抽真空试验装置真空度调节范围在0~92 kPa,真空度控制精度在5 kPa以内,达到稳定的设定值所需要的实际时间在25 s以内;试验结果表明模糊控制的方法具有自适应强的特点,装置能获得稳定可靠的真空度控制.对比闸阀调节真空度的方法,变频形式具有节能的优点,真空度可调的特性也将在井点降水等其他抽真空领域中获得应用. 展开更多
关键词 射流泵 变频调速 模糊控制 真空度可调 疏浚泥
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挡土墙三维设计分析软件平台的实现及应用 被引量：8
8
作者 郭瑞 李同春 +2 位作者 冯旭松 胡继刚 宁昕扬 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期142-149,共8页
为了减少在挡土墙设计过程中的重复劳动、提升设计效率和设计方案的优化水平,开发了集合三维设计、基于规范的计算分析功能、有限元分析功能、自动出工程图及设计和计算说明书的挡土墙三维设计分析软件平台。在某泵站工程挡土墙设计中... 为了减少在挡土墙设计过程中的重复劳动、提升设计效率和设计方案的优化水平,开发了集合三维设计、基于规范的计算分析功能、有限元分析功能、自动出工程图及设计和计算说明书的挡土墙三维设计分析软件平台。在某泵站工程挡土墙设计中的应用表明:该软件平台通过参数化设计方法、分析模块和设计模块参数共享,实现了边设计边分析,并且可以自动给出工程图及设计(计算)说明书,减少了大量的重复劳动,为设计人员提供了更多的设计方案优化时间;三维可视化界面可为设计人员提供对设计对象的直观感受;智能化建议功能能够实时提供给设计人员关于设计方案的评估结果。挡土墙三维设计分析软件平台的实现,有助于探索专门性水工结构三维设计分析软件平台的实现方法,有利于探索水工结构设计的集成化、信息化和智能化的发展方向。 展开更多
关键词 挡土墙 三维设计 参数化 可视化 集成化
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