基于ERPMT改进启发式方法的WSN寿命最大化算法

针对传感器节点的电池容量限制导致无线传感网络寿命低的问题,基于容量最大化(CMAX)、线上最大化寿命(OML)两种启发式方法以及高效路由能量管理技术(ERPMT),提出了基于ERPMT改进启发式方法的无线传感网络寿命最大化算法。首先,通过启发式方法初始化每个传感器节点,将节点能量划分为传感器节点起源数据和其它节点数据延迟;然后利用加入的一种优先度量延迟一跳节点的能量消耗;最后,根据路径平均能量为每个路由分配一个优先级,并通过ERPMT实现最终的无线传感网络优化。针对不同分布类型网络寿命的实验验证了本文算法的有效性及可靠性,实验结果表明,相比较为先进的启发式方法CMAX及OML,本文算法明显增大了无线传感网络的覆盖范围,并且大大地延长了网络的寿命。     

多叶低速风力机尾流风速恢复模拟研究

利用CFD软件对并排放置的多叶低速风力机的尾流流场进行了数值模拟,分析了风力机后尾流区内气流的流动状态。采用S-A模型,分析风轮后方6个不同距离的X截面方向的流场,得出风速恢复位置在风轮后约2.5m,并对模拟结果进行了实验验证。同时又分析了不同风速下,不同叶型的风轮尾部流场。结果表明:在尾流区内,气流形成了与风轮转向相反的涡旋,尾流区半径随气流流动变化不大;在近尾流区,气流的湍流强度很高,气流方向不定;随着气流流动,尾流区内与尾流外缘气流相互掺混融合,使远尾流区气流速度逐渐恢复。依据数值模拟结果,探讨了不同叶型风力机的风速恢复距离,并根据其产能确定了最佳的风力机选型和布置方案。     

一种适用于MMC的环流抑制策略研究

模块化多电平换流器(MMC)作为一种新型多电平换流器,其内部存在的环流会对系统的效率及稳定性产生负面影响。此处首先介绍MMC的工作原理,分析环流产生的机理,推导出环流中含有丰富的偶次谐波分量。为了抑制环流,提出一种基于比例谐振控制和比例积分控制的环流控制策略,对环流中的低次与高次谐波分量分别进行提取和抑制。     

50L自控式发酵罐中ε-聚赖氨酸发酵条件的优化

在50L自控式发酵罐上进行了ε-聚赖氨酸(ε-PL)发酵条件的优化研究,主要考察了分批发酵和补料分批发酵过程中pH、搅拌转速对ε-PL发酵和菌体生长的影响。结果表明,当控制pH在5.0以上时有利于菌体的生长,但ε-PL基本不合成,甚至出现降解现象;当维持pH在4.0左右时,能促进ε-PL的合成。搅拌转速为300 r/min时,有利于溶氧和传质,400r/min时,由于剪切力过大,导致菌丝断裂,ε-PL产量下降。通过控制发酵中后期pH4.0和搅拌转速300r/min的pH反馈控制自动流加补料培养,可获得最大的ε-PL产量7.36g/L,产率0.072g/g,产量较优化前提高近10倍,产率提高2倍。     

基于小波包分解的电力系统谐波检测分析

阐明了小波包分解的基本理论,说明了小波包变换对于稳态谐波信号和暂态谐波信号均具有良好的提取能力.而且小波包分解对实际系统中的谐波检测仍具有较好的检测能力,能够在时域上反映系统不同运行工况下的谐波分量变化情况.利用小波包变换的方法分别对典型的电网谐波和逆变器模型进行谐波检测,仿真结果验证了结论的正确性.     

改进CNN的风力机叶片故障诊断方法

针对图像分辨率低的风力机叶片图像会导致故障诊断过程中精度和速度降低等问题,提出了一种基于小波变换、深度可分离卷积和卷积块注意力机制模块的轻量级改进VGG-19模型;使用DB4小波和基于形态学的增强技术来提高风力机叶片图像的质量,然后将VGG-19中的传统卷积层替换为深度可分离卷积层,以减少网络参数的数量并提高训练效率,最后引入卷积注意力机制模块（Convolutional Block Attention Module, CBAM）来提高风力机叶片故障诊断的准确性;研究结果表明：所提模型的准确率为93.91%,与其他传统卷积神经网络（Convolutional Neural Networks,CNN）模型LeNet、AlexNet、GoogleNet、ResNet-50和VGG-19相比分别提高了15.06%、8.57%、3.10%、-1.13%和7.13%;测试时间为每幅图像0.046秒,较传统CNN模型每幅图像分别减少了-0.004秒、-0.002秒、0.006秒、0.015秒和0.010秒的检测时间;该模型结构轻巧,相比于其他传统CNN具有更高的准确性和更快的检测速度。     

弯管固体颗粒冲蚀理论与防冲蚀研究进展

在石油化工领域,管道输送系统的弯管非常容易遭受管内固体颗粒的冲蚀,使管道承压能力降低,增加管道输送的安全风险.首先对油气行业广泛采用的API RP 14E和DNV冲蚀准则进行了描述和分析,进而概述了国内外被较多专家学者提及的弯管固体颗粒冲蚀理论和模型,包括经典的微切削理论模型、变形磨损理论模型以及适用性较强的E/CRC冲蚀模型和Oka冲蚀模型.并在此基础上,对不同冲蚀理论和模型进行了对比和分析,指出各个冲蚀理论模型之间的内在联系,以及各自的优势和缺陷.在工程应用方面,对近年来工业中常见的防冲蚀涂层和防冲蚀几何结构进行了系统的归纳和总结.其中,防冲蚀涂层包括金属防冲蚀涂层、非金属防冲蚀涂层以及复合材料防冲蚀涂层,防冲蚀几何结构包括涡旋结构和各种形式的仿生肋条结构.最后,对弯管固体颗粒冲蚀理论模型的研究方向、纳米防冲蚀涂层以及仿生学防冲蚀肋条结构的发展前景进行了展望.为油气管道系统完整性管理、油气储运安全和流动保障等方面的研究提供借鉴.