Fault diagnosis of marine diesel engine intake and exhaust system based on dynamic feature fusion北大核心CSCD

[目的]船舶系统由多设备的复杂机构组成,各组件参数具有动态性和非线性的特点,所以故障诊断过程复杂。为提高诊断效率,提出一种动态特征融合方法。[方法]利用分形理论、动态理论及核主元分析(KPCA)法对系统状态数据进行重构、映射及筛选,得到主元特征数据矩阵,求得平方预测误差(SPE)及相应的控制限,构建出基于船舶柴油机进排气系统健康数据的离线监测模型,利用该模型对系统进行故障诊断分析。为验证模型的有效性,选取某船舶柴油机进排气系统的故障数据进行验证分析。[结果]结果表明,动态特征融合分析方法可有效实现对系统动态非线性状态数据的精确分析,实现对系统故障的高效分析和诊断。与KPCA及支持向量机(SVM)方法相比,所提方法具有更好的故障诊断性能。[结论]该方法可实现船舶柴油机进排气系统故障的检测和诊断,提升系统运行的可靠性和安全性。     

米勒循环结合可变涡轮增压优化柴油机性能的仿真与试验研究

在开发一款机车柴油机过程中,利用AVL BOOST软件对柴油机工作过程进行了仿真计算,计算了不同米勒强度和不同喷油正时条件下柴油机的性能参数。根据计算结果,排除了弱米勒的方案。针对强米勒和中米勒,开展了试验研究,通过调整喷油定时、增压压力设定、共轨喷射压力,进行了多方案试验研究,试验结果表明,强米勒方案虽然可以有效降低Nox排放,但是带来PM排放升高和涡轮前排气温度升高的问题,中米勒虽然降低Nox排放的效果弱于强米勒,但是能获得比较满意的PM排放,且涡轮前排气温度远低于强米勒,综合各方面性能参数的比较结果,在满足排放要求的前提下,中米勒为优选方案。     

Validation and application of nonlinear hydrodynamics from CFD in an engineering model of a semi-submersible floating wind turbine

Nonlinear hydrodynamics play a significant role in accurate prediction of the dynamic responses of floating wind turbines (FWTs), especially near the resonance frequencies. This study investigates the use of computational fluid dynamics (CFD) simulations to improve an engineering model (based on potential flow theory with Morison-type drag) by modifying the second-order difference-frequency quadratic transfer functions (QTFs) and frequency-dependent added mass and damping for a semi-submersible FWT. The results from the original and modified engineering models are compared to experimental data from decay tests and irregular wave tests. In general, the CFD results based on forced oscillation tests suggest increasing the frequency-depending added mass and damping at low frequencies compared to first order potential flow theory. The modified engineering model predicts natural periods close to the experimental results in decay tests (within 5%), and the underprediction of the damping is reduced compared to the original engineering model. The motions, mooring line tensions and tower-base loads in the low-frequency response to an irregular wave are underestimated using the original engineering model. The additional linear damping increases this underestimation, while the modified QTFs based on CFD simulations of a fixed floater in bichromatic waves result in larger difference-frequency wave loads. The combined modifications give improved agreement with experimental data in terms of damage equivalent loads for the mooring lines and tower base.     

燃气向心透平的非定常流动特性研究

以燃气为工质的向心透平常用于微型燃气轮机系统中,有着重要的工程应用价值。本研究关注燃气向心透平的非定常流动特性,基于一台功率等级为1MW,转速为30000rpm的燃气向心透平,首先进行了热力设计,得到了其关键位置的燃气工质热力参数及透平的模型尺寸。其次基于三维粘性数值模拟计算的方法,采用SST k-ω湍流模型及六面体结构化网格在商用软件CFX中对燃气向心透平进行了定常与非定常气动计算,详细分析了其气动特性及非定常流动状况。最终,分析了这一燃气向心透平的非定常气流激振力在时域及频域分布,并准确评估了其流量、扭矩、功率及效率等关键参数。     

非线性混合海况下近海风机塔筒底部载荷的动力响应

本文主要研究在非线性混合海况(即风浪和涌浪组合海况)下,以NREL 5MW_Baseline Monopile近海风机为研究对象,对其塔筒底部(基线)所受到的剪力和弯矩载荷的动力响应进行仿真。在近海风机的时域仿真中,选用了Ochi-Hubble六参数波浪谱,并编制了该谱的程序嵌入到FAST中进行编译。计算过程中,共进行了20次10 min的仿真分析。对于得到的短期载荷,给出了波高程,塔筒底部首尾向剪力和弯矩在线性与非线性不规则波作用下的时程曲线对比图。采用分块最大值法对每一次的短期载荷提取极值,并基于20次仿真所得的极值,给出了塔筒底部首尾向剪力与弯矩在线性与非线性不规则波作用下的超越概率曲线对比图。研究表明,在非线性混合海况下进行近海风机塔筒底部载荷的动力响应研究,计算结果对工程实际应用具有指导意义。     

探析汽车发动机维护与保养

随着人们的生活水平的不断提高,汽车的种类与数量也在不断的增加,汽车的应用给人们的生活带来了很多的便利,使远距离的出行变的更加轻松。不同用途的汽车给人们带来的帮助是不一样的,例如农机的使用提高了农作效率,清扫车的使用减轻了环卫工人的工作量,清洁效果也更好。汽车中最重要的部件就是发动机,发动机一旦出现故障,会加速其他零件的磨损程度,降低汽车的使用寿命。本文主要介绍了汽车发动机容易出现的故障问题并提出了相应的解决措施,讲述了发动机的维护与保养措施,希望对相关的工作人员有所帮助。     

某船右主机不能正常建立滑油压力的故障排除

文章对某船右主机启动过程中,机带滑油泵不能正常建立滑油压力进行了分析,制定了针对性的排除故障措施,通过在机带滑油泵通舱管吸入口处安装吸入止回阀解决了滑油压力非正常下降的故障,实船应用证明措施合理,对同类故障排除有较好的借鉴意义。     

基于以太网的机舱监测报警系统设计

本文介绍了基于以太网的机舱监测报警系统的组成和功能,并对机舱监测报警系统的硬件、软件进行了设计,为后续的机舱监测系统设计提供参考。     

基于RA8876M的船舶机舱一体化显控模块设计

针对船舶机舱内设备的便捷操作需求,采用STM32F429芯片和RA8876M显示控制器,研究设计一套适于船舶机舱使用的具有接口丰富、操控便捷和应用场景丰富等优点的一体化显控模块。RA8876M显示控制器能在无操作系统环境下正常工作,有助于降低模块整体应用程序的开发难度;利用RA8876M显示控制器配套上位机软件可视化编程的优势,能大幅缩短软件开发周期。通过在某船舶机舱延伸报警系统中应用,验证该一体化显控模块具有优良的工作性能。     

带超速保护功能的柴油机机旁气动操作系统设计

柴油机控制系统主要有气动控制系统、电-气混合控制系统、微机式控制系统、可编程控制器控制系统等,目前,我国大量船舶上使用的是气动控制系统或电-气混合控制系统,机旁气动操作系统是以上两种控制系统的重要组成部分。本文主要介绍了一种带超速保护功能的柴油机机旁气动操作系统,提高了柴油机旁气动操作系统的安全性。