【摘 要】
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安装在寒冷地区的风力机叶片不可避免地发生覆冰现象,叶片覆冰位置和覆冰质量的不同导致其固有频率发生不同的改变.基于覆冰叶片的固有频率利用人工神经网络技术,实现预测叶片的位置和质量信息.将2 kW风力机叶片划分为叶尖、叶中和叶根,分别进行自然环境覆冰试验和覆冰叶片模态试验,得到不同位置覆冰质量和前4阶固有频率的对应关系,用其训练RBF神经网络模型,实现以模态频率为输入,覆冰位置和质量为输出的叶片覆冰状态预测.研究表明,RBF神经网络预测的整体覆冰质量相对误差率均在6.5％以内,叶尖、叶中和叶根处覆冰质量预测相
【机 构】
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内蒙古农业大学机电工程学院,内蒙古呼和浩特010018
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安装在寒冷地区的风力机叶片不可避免地发生覆冰现象,叶片覆冰位置和覆冰质量的不同导致其固有频率发生不同的改变.基于覆冰叶片的固有频率利用人工神经网络技术,实现预测叶片的位置和质量信息.将2 kW风力机叶片划分为叶尖、叶中和叶根,分别进行自然环境覆冰试验和覆冰叶片模态试验,得到不同位置覆冰质量和前4阶固有频率的对应关系,用其训练RBF神经网络模型,实现以模态频率为输入,覆冰位置和质量为输出的叶片覆冰状态预测.研究表明,RBF神经网络预测的整体覆冰质量相对误差率均在6.5％以内,叶尖、叶中和叶根处覆冰质量预测相对误差率分别为8.31％、4.41％、6.96％,相对误差率随冰层质量的增加而降低.RBF神经网络可以实现基于叶片固有频率的变化对覆冰位置和质量信息预测,为除冰系统精确除冰提供了理论依据.
其他文献
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元江作为我国西南地区水力发电重要开发流域,截至2030年将拟建11个梯级水坝,这可能会大幅改变元江的径流状况;该流域受全球变暖的影响较大,影响降雨量、温度和水流条件等,进而对水域中的生物群落造成影响,这将进一步扩大已存在的生态风险.采用基于CMIP5 GCM预测方法的土壤—水评估模型(SWAT)模拟和预测了梯级水电开发、气候变化及二者同时出现等多种场景下河流径流的变化情况.采用PHABSIM模型对河流水文条件与鱼类栖息地生态质量之间的关系进行量化,并使用相对变化率评估了梯级水电开发、气候变化及二者耦合作用
为分析水电站机墩固有频率的影响因素,从空间特性角度对其进行分析验证,并对已建的多种类型水电站厂房尺寸参数进行统计分析,确定机墩、风罩、厂房、蜗壳的尺寸范围及其依赖关系.基于LHS、Sobol两种空间抽样方法对电站厂房各结构尺寸进行全局参数敏感性分析和数值模型选取范围分析,发现除机墩自身尺寸(直径、厚度、高度)外,其他结构的尺寸参数敏感性较低,在初步设计阶段可将其他结构尺寸取中值处理.矮机墩各尺寸敏感性为厚度＞高度＞内直径,高机墩各尺寸敏感性为高度＞厚度＞内直径,且三者相关系数均高于矮机墩;发电机层楼板和柱
为研究闸坝常规泄水时下游非岩质河床冲刷过深的问题,基于闸坝水跃消能过程理论分析,以某闸坝工程为例,采用数值模拟手段,模拟了闸门开启到形成稳定淹没水跃的过程,分析了下泄流量、下游水深等对水跃长度、下游流速的影响.结果表明,当闸坝闸门起始开度过大,在消力池内稳定水跃形成前,经历短时间的远驱水跃,出池急流加大了下游非岩质河床冲刷.进而提出了控制水跃长度的闸门起始开度计算方法及减缓下游冲刷的工程预防措施,可为闸坝工程运行提供参考.
为了解玄武岩纤维在石笼护坡中的应用效果,结合某玄武岩纤维石笼护坡工程,采用PFC2D软件进行双轴压缩试验标定土体细观参数,通过单轴压缩试验标定玄武岩纤维石笼细观参数,构建了原状边坡及石笼护坡颗粒流模型,并在渗流条件下进行稳定性分析.结果表明,相比原状边坡圆弧状的滑面形式,石笼支护后,石笼对边坡土体的侧限约束效果显著,坡内土体颗粒断裂的接触粘结分布均匀,土体位移呈层状分布形式且未形成贯穿滑面,网箱结构整体较为稳定,但相邻两层的石笼网箱易出现错动.
针对大单宽流量、低弗劳德数的中低水头消力池中存在摆动水跃,进而导致消力池内流态不稳定、跃后水面波动大、消能率低等问题,结合物理模型试验和三维RNGκ-ε紊流数值模拟,分析了趾墩和悬栅两种辅助消能工的消力池的水力特性和消能效果.结果表明,消力池内联合布置趾墩和悬栅后,消力池内流态稳定,摆动水跃消失,底板最大时均动水压强降低26.7％;水流结构明显改变,栅条周围猝发的小尺度涡加剧了水体之间的碰撞和剪切,消能率由69.06％升至74.18％,消能效果显著.
鉴于研究水翼的流固耦合过程可为水力机械动态特性预测提供基础,通过workbench软件中的SYSTEM COUPLING模块对水翼模型进行双向流固耦合模拟.结果表明,流速达到“锁止区”前后固有频率的跳跃性变化在不同区域存在不同的线性关系;对比圆拟合法与尖峰法求得的阻尼比,发现模型的锁止区流速在10～12 m/s之间,而固有频率和阻尼比的变化规律与试验结果基本吻合;同时研究了水翼攻角变化时的激振特点,当攻角超过10°时,会产生明显的尾流旋涡现象.
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