基于人工神经网络的固相质量流量软测量研究

采用弯管法测量稀相气固两相流中固相质量流量时，固相流量与其影响因素（压差、流量系数、气固混合密度等）之间存在着复杂的非线性关系，给粉体的精确测量带来困难。利用人工神经网络优良的非线性映射能力，建立了一个基于BP网络固相质量流量软测量模型，并以实验数据为样本对网络进行训练，实现对固相质量流量的在线估计，与实验结果吻合较好，为稀相气力输送中固相质量流量在线测量提供了一种简单、可靠的新方法。     

基于径向基函数网络的煤粉质量流量测量

为了提高工业生产中煤粉质量流量检测的测量精度,在双弯管法测量固相质量流量原理的基础上,利用人工神经网络优良的非线性映射能力,将固相质量流量难以确定的影响因素反映到网络的连接权值中,建立基于径向基函数网络的软测量模型;在气力输送煤粉实验平台上进行实验,获取实验数据,以实验数据为样本对模型进行训练与仿真。结果表明,模型测量误差不超过3%,是煤粉固相质量流量测量的一种简单、有效的方法。     

小麦颗粒弯管流动特性数值模拟研究

目的 为研究小麦颗粒在弯管处的气力输送的特性。方法 以欧拉-欧拉双流体模型为基础,结合壁面碰撞摩擦模型、颗粒动理学的固体应力和Gidaspow曳力模型构建出小麦颗粒在弯管处的气力输送模型,采用FLUENT对弯管处小麦颗粒气力输送过程进行数值模拟,分析小麦颗粒在流经弯管过程中及弯管后直管中的小麦颗粒密度分布、气固两相速度、小麦颗粒与壁面剪切力和颗粒相湍动能。结果 经过仿真分析和实验验证,小麦颗粒在流经弯管过程中,其颗粒相体积分数、气固两相速度、颗粒和壁面剪切力以及颗粒相湍动能4个方面随着流入弯管的角度变化而改变;由于颗粒-颗粒、颗粒-管壁之间的碰撞摩擦,小麦颗粒在流出弯管后随着输送距离的增大其各项参数逐渐减缓。结论 采用FLUENT软件进行仿真得到了弯管内小麦颗粒的流动特性,并通过实验验证了仿真的可靠性。此次研究结合气固两相理论,为弯管气力输送设计的研发和优化提供了理论基础。     

超临界锅炉脱落氧化物在线监测系统研发与应用

为实现超临界锅炉脱落氧化物全寿命周期监测,研发了脱落氧化物实时在线监测系统。监测系统在过热器、再热器出口安装测量探头,利用撞击振动波测量技术,可以在线、实时、连续、直接测量脱落氧化物颗粒质量、粒度分布和颗粒流量,有效监测脱落氧化物在蒸汽管道中的流动规律。系统应用在超临界发电机组,通过分析主、再蒸汽管道内颗粒特征数据,以及固体颗粒流量随时间、负荷的变化趋势,监测氧化物脱落严重程度,评估运行控制情况,实现减少脱落氧化物和预防固体颗粒侵蚀的目的。同时利用系统实现机组启、停及运行期间蒸汽品质监测,研究铁在机组汽水循环过程中流动规律。     

基于近红外差压技术的气液两相流双参数测量

为实现气液两相流相含率及流量的双参数测量,对基于近红外光谱技术的轴向安装气液两相流测量装置进行优化。利用近红外吸收衰减技术实现两相流液相含率测量,同时结合差压技术通过测量实验管段前后差压值得到流量信息。利用该装置进行单相水、单相气的相关测试并得到单相流量测量模型,实验结果表明其相对误差分别在±1.25%和±1.5%以内。选取液相含率高于85%的35个工况点进行气液两相流动测试,结合朗伯比尔定律及双流体模型,分别得到相含率及流量预测模型。预测结果表明:上述模型的相对误差分别在±3.0%和±6.0%以内。通过结合近红外技术与差压技术,同时实现相含率及流量的双参数在线测量,为后续气液两相流不分离测量奠定基础。     

电能质量扰动识别的不同时频分析方法研究

分析了EEMD、LMD、ITD的算法、特点及分解不同扰动信号的实现步骤。经过实验模拟,对比分解所得效果图,得到适合各种电能质量扰动信号的最佳分解方法:对于电压暂升、电压暂降、电压中断幅值类扰动信号用EEMD方法分解效果最佳;脉冲暂态扰动EEMD和ITD均可,ITD方法更快、定位更准;暂态振荡信号用ITD方法效果较好;电压闪变扰动EEMD分解效果较好;谐波信号用ITD分解效果较好。     

基于EEMD的多尺度模糊熵的齿轮故障诊断

为准确利用振动信号进行故障诊断,提出基于EEMD多尺度模糊熵的齿轮故障诊断方法。利用集合经验模态分解(EEMD)对振动信号进行自适应分解,获得原始信号的不同尺度分量;据模糊熵能有效区分不同信号的复杂度,计算EEMD分解所得本征模态函数(IMF)分量模糊熵,获得原始信号多个尺度的复杂测度作为齿轮不同状态的特征参数;将该特征参数输入最小二乘支持向量机(LS-SVM)分类器判断齿轮故障。齿轮箱齿轮故障实验结果表明,该方法能提高齿轮故障诊断精度。     

基于Hilbert-Huang变换的电力变压器铁心压紧力监测方法

利用Hilbert-Huang变换对信号的自适应特性,提出一种基于振动法的电力变压器铁心压紧力在线监测方法。通过对铁心振动信号进行经验模式分解(EEMD),得到一组特征模式函数(IMFs),根据铁心振动特性确定出反映压紧力变化的IMFs,计算IMFs的瞬时频率和时频能量分布,用瞬时频率和时频能量分布构建能够表述铁心压紧力的特征矢量,经距离算法计算特征矢量的长度值,实现铁心压紧力变化的在线监测。实验结果表明,由Hilbert-Huang变换得到的铁心振动时频能量分布具有明确的物理意义,提出的特征矢量和距离算法能够有效反映铁心在不同压紧力状况下的振动特性,为电力变压器的振动在线状态监测与故障诊断奠定了良好的基础。     

地面模拟真空环境中背景干扰的EEMD滤除方法

针对地面模拟真空环境实验中背景干扰与轴承振动信号频率相互重叠、难以滤除的问题,利用集合经验模式分解的抗混特性和滤波特性,提出了基于EEMD的背景干扰滤除方法。首先对背景干扰和轴承振动信号进行EEMD分解获得固有模式函数,再计算背景干扰和轴承振动信号的IMF分量间的相关系数来对IMF分量进行筛选,由保留下的IMF分量重构信号以达到滤除背景干扰的目的。对实测信号的滤除结果表明了该方法的可行性和有效性。     

氧化铝粉体气力输送过程的流动状态检测

在气力循环输送提升管实验装置中检测氧化铝粉体的流动状态,在提升管的不同测点位置布置电磁感应线圈,添加铁磁颗粒作为输运物料氧化铝的示踪颗粒,利用电磁感应声卡信号采集装置测量电磁感应系数。结果表明,电磁感应系数与气力输送提升管内的氧化铝、铁磁颗粒流量存在线性关系,随着测点高度的增大,电磁感应系数逐渐减小;提升管发生堵塞时,堵塞测点截面以上的电磁感应系数开始减小,截面以下各测点的电磁感应系数开始增大;通过增大喷动风量,可有效改善提升管内颗粒的分布状态。