基于RF-BiLSTM的柔直阀冷入阀水温预测及冷却能力评估

为实现柔性直流(voltage sourced converter-high voltage direct current,VSC-HVDC)换流阀冷却系统入阀水温的智能预测,文中提出一种基于随机森林(random forest,RF)和双向长短时记忆(bi-directional long short-term memory,BiLSTM)网络混合的柔直换流阀冷却系统入阀水温的预测模型,并以此为基础对柔直换流站阀冷系统的冷却能力进行评估。首先,采用RF算法对由阀冷系统监测变量组成的高维特征集进行重要性分析,筛选出影响入阀水温的重要特征,与历史入阀水温构成输入特征向量。然后,将特征向量输入到BiLSTM预测模型,对模型进行训练并实现对入阀水温的准确预测和冷却能力定量评估。最后,以广东电网某柔直换流站为实例对所提方法进行分析,验证了所提出的基于RF-BiLSTM的混合模型预测精度优于BiLSTM模型、RF模型、支持向量机(support vector machine,SVM)模型和自回归滑动平均模型(auto-regressive and moving average,ARMA)模型,并且实现了冷却能力的定量评估。结果表明该换流站冷却裕量达98%,存在过度冷却、能源浪费的问题,与换流站现场运行情况相符,验证了文中所提方法的有效性和准确性。     

进/出水口出流扩散脉动流速规律试验研究

侧式进出水口出流工况水流呈现扩散态,拦污栅断面脉动流速很大,可能危及拦污栅安全,其脉动流速变化规律及产生原因有待进一步探讨。本文建立了典型进出水口试验装置,利用激光多普勒流速仪与声学多普勒流速仪开展试验研究。结果表明：在靠近扩散水流末端的拦污栅断面脉动流速很大,流速脉动值可达时均值的1.8倍,平均紊动强度为0.724,该断面流速脉动呈现出明显的正态性,其概率密度分布基本服从正态分布;水流自输水隧洞段经扩散段、调整段、防涡段、向库区流动的过程中,紊动强度沿程呈现先增大后减小的变化规律,水流在输水隧洞段脉动流速小,在扩散段及调整段内脉动流速沿程均较大,脉动流速值接近时均值,甚至大于时均值,进一步解释了拦污栅断面脉动流速很大的原因。拦污栅断面及进出水口沿程的脉动流速规律有别于对脉动流速的一般认知规律。研究成果将为进出水口体型参数优化及分析引起拦污栅振动破坏提供理论依据。     

采用变回水温度控制策略的空气源热泵空调系统研究

为了提高空气源热泵空调系统运行性能,研究了一套采用变回水温度控制策略的空气源热泵机组的制冷性能。实验研究表明,变回水温度工况可满足室内冷负荷需求。与传统采用定12℃回水温度的空气源热泵空调系统相比,COP更高,耗电量更小,是一种高效节能的空气源热泵空调系统控制方法。此外,所建立的Dymola模型从理论上验证了实验结果,在此基础上模拟实际空调系统的能耗,模拟结果表明,COP由3.99提高至4.39,提高了10%。     

基于CFD的摆线泵进出油腔对容积效率影响的分析

为提高摆线泵的容积效率,优化泵内部的流场分布,减少回流和空化现象.利用CFD方法对摆线泵内部流场进行数值模拟,定量分析月牙状进出油腔对泵容积效率的影响.仿真结果表明,适当减小G0并增大F0可以改善泵的内部流场分布,提高容积效率.仿真结果可以为摆线泵的结构设计提供参考.     

三维超音进气道系统流场计算的区域分裂算法

51．引言对于现代战斗机和飞航导弹来说,进气道的气流品质对推进系统的性能有很大的影响．进气道的气流品质不仅依赖于进气道的形状,也依赖于飞行器的前部外型和进气道的安装位置．因此,必须对前机（弹）身外流场和进气道内流场统一求解,以适应一体化设计之要求．然而统一求解三推进气道内外流场组合系统有许多困难．首先是难以生成单一的计算网格系统,其次是在很大程度上受计算机内存和运算速度的限制．统一的网格系统必然需要很大的内存．另外,由于进气道内外流场相互干扰十分强烈,在某些来流条件下,一般的统一网格极难得到收敛解…     

发动机进口流场温度畸变测试技术研究

进口流场的温度畸变对军用飞机发动机稳定性具有比压力畸变更大的影响。文本采用研制的ＤＡＰ－ＩＤ３型高型高速大容量数据采集及实时存储处理系统,对温度畸变试验及温度畸变模拟装置调试、评价中的一些测量技术问题进行了研究,在现场获得成功的试验结果。并对影响精度的一些因素进行了分析,提出了一些有益建议。     

进口流速对丁坝回流长度影响的数值模拟研究

运用计算流体力学（CFD）方法,对宽浅河道中非淹没丁坝的流场进行二维数值模拟研究。模拟结果显示RNGk-s模型能够较好地描述出丁坝下游实际回流特征的产生,扩散及消失过程,能够较好地模拟丁坝下游的回流尺度。最后采用此模型模拟不同进口流速在相同条件下的流场结构,通过量纲分析与数值模拟结果的比较分析得到进口流速对回流尺度影响的关系式。进口流速越大,回流边线越长越宽。研究结果对丁坝的设计与施工,具有一定的参考意义。     

CFD方法在灯泡式贯流泵流量与压差关系预测中的应用

以南水北调东线工程金湖灯泡式贯流泵为例,应用标准k ε紊流模型和SIMPLEC算法对灯泡式贯流泵进水流道模型的水流流场进行CFD数值模拟,得到流量与进水流道上两测压点的压差数据,线性拟合后获得流量与压差的函数关系,与模型试验测得的结果相比两者差异很小,表明用CFD方法预测进水流道中流量与压差的关系精度较高。采用相同的CFD方法对模型放大10.33倍后得到的灯泡式贯流泵进水流道原型流场进行数值模拟,预测灯泡式贯流泵原型流量与压差的函数关系。结果表明,应用CFD方法预测大型灯泡式贯流泵的流量与进水流道上两测压点压差的关系是可行的,为低扬程水泵进水流道中流量与压差函数关系的确定提供了一条新途径。     

入口雷诺数对静压油腔承载性能的影响

基于实验和数值模拟方法,研究了入口雷诺数为840～2 449时静压油腔的承载性能.利用PIV粒子测速系统实验研究了入口雷诺数变化对油腔内部流场结构的影响,与数值模拟结果吻合良好;数值模拟了不同入口雷诺数时油腔上壁面压强和壁面剪应力的变化.结果表明:随着入口雷诺数的增大,涡的位置逐渐靠近封油边,涡的范围逐渐变大;涡心位置与入口雷诺数有函数关系;入口喷射导致油腔上壁面中心处压强出现峰值,峰值之后的压强呈恒定分布;上壁面剪应力在上壁面正对入口边缘处出现峰值会导致油膜破裂.     

入口形状对旋风分离器性能的影响

为了研究入口形状对旋风分离器性能的影响,采用计算流体力学(CFD)软件对旋风分离器的压力场和颗粒的分离情况进行考察。研究结果表明:入口形状会显著影响旋风分离器的压降,在圆形、矩形、三角形和等腰梯形几种不同的入口形式中,长宽比为2的矩形入口压降最大,长宽比为1.5的矩形入口的压降最低;对于矩形入口,随着长宽比的增大,压降是先降低再升高;入口形状对粒径大于2.5μm粒子的分级效率影响不大,当粒径小于2.5μm时,圆形入口的分离效率最差,梯形入口的分离效率最好;梯形入口会改善旋风分离器顶部流场和灰斗附近流场,使颗粒运行平稳,分离效率较高。