往复压缩机变工况下吸气阀运动及冲击特性研究

基于局部行程压开进气阀的往复压缩机无级气量调节系统采用液压系统驱动机械执行机构控制吸气阀的开启时间实现气量调节。本文通过建立气量调节工况下往复压缩机工作循环的数学模型与吸气阀阀片运动的数学模型,模拟了不同负荷下气缸内动态压力,分析执行机构外力瞬间撤销下吸气阀阀片自由关闭时的运动规律;利用AMESim软件对复位弹簧在不同的弹簧刚度下执行机构运动规律进行研究;通过实验与仿真结果对比分析,确定了气量调节工况下吸气阀运动规律和气量调节工况下缸体振动冲击的来源;为往复压缩机无级气量调节系统的研发和气量调节工况下往复压缩机吸气阀故障诊断提供理论依据。

基于AMESim的液压系统工作特性仿真研究

针对液压系统高频驱动执行机构对系统溢流流量影响与油泵选型的问题,利用AMESim软件对以定量泵为液压源的液压系统进行建模仿真,研究液压管路,包括管路材质、管长、背压因素对液压系统动态工作特性的影响,提出了改善液压系统综合性能的方法,以提高液压系统效率。对仿真研究成果进行了实验验证,证明了通过建模仿真技术研究液压系统工作特性的有效性。

红外热成像技术在应急电力系统运维中的应用

应急电力系统是核电厂关键安全保障系统之一,其运行状态直接影响核安全评级。应急柴油机是应急电力系统的核心动力,其依靠缸内燃烧过程对外输出功率。燃烧异常使柴油机频发故障,直接影响其做功能力、运行稳定性、排放性能等多方面状态特性。对缸内燃烧异常故障进行识别,能够及时发现问题,防止因各缸做功不均、排温异常、单缸超负荷等问题导致机组出现恶性故障。基于柴油机的多缸特点和燃烧异常气缸表面温度变化规律,利用红外热成像检测各缸表面温度,并通过一致性检测方法识别温度变化异常的气缸,形成基于红外热成像的柴油机缸内燃烧异常识别方法。该方法充分利用正常状态下各缸做功均匀性及缸体表面温度变化一致性的机理知识,与柴油机所处运行工况状态无关,因此适用于复杂变工况条件的缸内异常识别。通过柴油机缸内燃烧异常故障模拟试验,验证了本文所提方法的有效性。

基于相位自适应提取的柴油机气门故障识别方法

针对柴油机气门间隙异常故障,提出一种基于振动能量重心自适应提取及阈值学习的故障识别方法。首先,分析柴油机振动多源冲击信号特点及气门间隙故障机理,采用变分时域分解方法自适应获取时域单冲击分量和振动能量重心;然后采用贝塔分布参数拟合方法,根据正常状态样本特征学习气门间隙异常报警阈值;最后,在柴油机实验台上通过调整气门间隙开展故障模拟实验,实验结果验证了所提特征的故障表征能力以及故障识别方法的有效性。

基于振动监测的应急柴油机启动性能分析方法

提出了一种基于振动监测的应急柴油机启动性能分析方法,弥补当前仅基于热工参数进行分析的不足。基于键相和瞬时转速实现振动信号的准确整周期角域转化。提出了一种光滑程度可调的瞬态振动信号包络线提取方法,在应急柴油机启动过程的连续工作周期中,获得能够表征点火燃烧状态、高压启动空气冲气工作状态的特征参数,为分析机组启动特性与工作状态打下基础,并采用灰色评价法对单次启动中单缸做功能力进行了监测评估。核电现场实际测试结果验证了该方法对应急柴油机启动性能分析的有效性及推广应用的实用价值。

基于数据驱动的应急柴油机启动状态评估方法

应急柴油机作为核电站紧急状态下的后备电源动力设备,其应急启动性能对核电安全至关重要。目前开展的应急柴油机状态监测主要针对其平稳工况,而针对启动过程这种瞬变工况的监测评估研究较少。基于此,提出了一种基于数据驱动的柴油机启动状态健康评估方法。首先基于瞬时转速对时域波形数据进行角域精确重采样;然后提取能够表征启动过程工作状态的瞬时转速、振动及相位特征参数,最后计算特征参数的健康等级隶属度,并采用Dempster组合规则和最大隶属度原则确定健康等级。结合核电现场实际监测数据,验证了该方法的有效性,其为柴油机启动状态评估提供一条新途径。

基于相关系数的核电主泵振动异常定位方法研究

在工业互联网的大背景下,核电厂积累了大量过程监测数据,但大多数据都未进行标记,无法将其直接应用于以数据驱动为核心的智能预警诊断。采用现场的报警门限值仅能对少量的振动异常进行定位,忽略了大量未超报警门限但波动明显的振动异常现象。针对该问题,提出一种基于相关系数的振动异常定位方法,该方法将振动数据与对应时间的相关系数作为衡量振动数据的波动指标,并通过历史数据统计计算波动阈值,进而对波动异常数据进行定位。核电主泵的振动监测数据表明,提出方法能有效检测数据的波动异常现象并实现了振动异常起始点的定位,为核电设备智能诊断方法的研究提供了大量有效的数据。

基于DPMM的核主泵振动状态预警方法研究

单门限阈值报警在核主泵的实际应用中存在反复穿越报警的问题,基于DPMM的核主泵状态预警方法通过多参数自动聚类和参数识别能有效解决该问题。该方法以主泵正常运行状态的数据为基准,学习得到预警阈值,根据主泵实时振动数据,计算得到实时预警指标,实时预警指标超阈值即实现预警。主泵故障案例数据少且报警数据稀疏,因此开发了一种基于相关系数的振动异常数据定位方法,获得了大量振动异常波动的数据,用于预警模型的开发和验证。经验证,状态预警准确率达到97%,预警提前时间最长达4 h。

孔板诱发管道振动的关键影响因素

基于计算流体力学(CFD)数值模拟与无量纲的分析方法,结合时均化的Realizable k-ε湍流模型与瞬态的LES湍流模型,进行了孔板诱发管道振动的性能分析与关键影响因素的无量纲分析。结果表明:孔板对流场的扰动主要体现在孔板下游,且扰动大小主要受无量纲参数雷诺数、孔径比的影响;随着雷诺数的增加,管道振动增大,但增幅在减小;管道振动与孔径比之间存在负相关关系。

滚动轴承跑套故障分析

滚动轴承是设备旋转机构的重要部件,轴承跑套故障会导致机器振动增大,影响其平稳运行。通过风机轴承跑套故障的解决过程,为现场故障诊断提供有益经验。