基于改进飞蛾扑火优化算法的船机桨匹配设计研究

基于改进飞蛾扑火优化(Improved Moth-Flame Optimization,IMFO)算法,以两艘现有船舶为计算实例,展开了综合考虑螺旋桨推进效率、空泡性能和桨叶强度的船机桨匹配工作。以遗传算法(Genetic Algorithm,GA)和原始飞蛾扑火优化(Moth-Flame Optimization,MFO)算法为对比算法,分析了IMFO辅助船机桨匹配工作时的性能。数值实验的结果表明,在解决船机桨匹配问题时,IMFO算法的收敛时间相比GA算法在两个算例中分别缩短了44.24%和54.14%,相比MFO算法分别缩短了23.9%和23.12%。此外,在求解精度方面,在计算示例1中,IMFO算法相比GA算法和MFO算法略有提升;而在计算示例2中,IMFO算法相比GA算法提高了3.66%,较MFO算法提高了0.98%。最后,通过对两个算例的可行解空间进行可视化表示,进一步讨论了IMFO算法的求解性能。上述结果对比证明了IMFO算法具备强大的全局搜索能力,在解决船机桨匹配问题时具有良好的竞争力和鲁棒性。

改进型三斜叶-Rushton组合桨槽内流场特性的粒子图像测速技术

通过粒子图像测速技术(PIV)对装配三斜叶-Rushton组合桨搅拌槽内流场进行了实验研究,在甘油-水溶液中研究了该组合桨在不同转速N、离底距C_(1)以及桨叶间距C_(2)时的槽内流场变化情况。研究结果表明:当转速N=100 r·min^(-1)时,上桨叶区的混合效果有所改善,桨叶间速度分布相对均匀;当离底距C_(1)=0.3H时,上桨叶区低速区域最小,搅拌槽内的混合效果达到最佳;当桨间距C_(2)=0.25H时,上桨叶区的低速区得到改善,混合效果有所提升,两桨叶间速度分布趋于平稳有利于混合和传质。

基于改进蚁群算法的风力发电机组独立变桨自动控制方法

传统的变桨控制方法无法较好地应对复杂多变的风电环境,为此,提出并设计了一种基于改进蚁群算法的风力发电机组独立变桨自动控制方法。首先,基于改进蚁群算法建立发电机执行变桨模型,选择改进蚁群算法的自适应调节策略,以提升局部搜索能力;其次,计算风力发电机组的荷载,按照某种规则调整每片叶根处的桨距角,以降低叶根处的不均衡负荷;最后,叠加独立变桨期望的桨距角和统一变桨给定的桨距角,以自动控制风力发电机组独立变桨。结果表明,基于改进蚁群算法的风力发电机组独立变桨自动控制方法在控制有效风速方面与最优风能利用率对应的有效风速波动趋于一致,与传统方法相比,前者方法能有效抑制风轮有效风速的波动。

种分槽改进Intermig桨搅拌性能的实验研究

为了研究改进的Intermig桨的搅拌性能,在无挡板的氧化铝种分搅拌槽内,采用PC6D颗粒浓度测量仪对水-玻璃珠液-固体系在不同条件下的颗粒轴向和径向局部浓度进行了测量与分析.结果表明,较高的搅拌转速和体系粘度更有利于固体颗粒的悬浮.粘度μ=3.50×10-3Pa·s、转速n=172r/min时,实验浓度平均值是理论浓度平均值的1.011倍,可见该条件下实验浓度值与理论浓度值更接近,混合更均匀.

改进龙舟桨提高划行效率的研究

龙舟桨是推动龙舟前行的重要工具。文章依据力学原理和运动训练学等综合理论,对龙舟桨进行创新改进,实现了提高划桨效率和龙舟前行速度的预期目标。河北省龙舟女子集训队备战第十四届全运会期间,对改进的龙舟桨进行了反复对比测试和实践应用,实现了快速提升竞赛成绩的预期,在全运会决赛中首次闯入前八名。

TBP工程搅拌桨卡桨故障的原因分析及改进

低放有机废液处理是放射性废物治理过程中的重点和难点之一,国内目前采用的处理技术是热解焚烧技术。利用该技术路线,通过从国外引进主工艺设备建成的国内第一座低放有机废液处理设施现已在国内某厂投产。在该设施冷调试期间,其主工艺设备发生了严重的故障——搅拌桨卡桨。通过对设备结构、材质等进行研究分析,找到设备故障的根本原因,并从设备缺陷着手,提出了相应技术改进措施。

改进蜂群算法在风机变桨距控制中的应用

风力发电系统建模过程复杂,具有很强的非线性,受参数变化和外部干扰严重,且运行环境恶劣。因此,在控制器部分提出用自抗扰控制理论解决风力发电系统的变桨距控制问题,实现最大功率跟踪。并采用改进人工蜂群算法对自抗扰控制器的参数进行优化,解决其整定过程繁琐,具有很多不确定性的问题。MATLAB的仿真结果表明,优化后的控制器调整参数减少,简化了调节过程,弥补了人工蜂群算法搜索过程寻优速度慢,迭代后期容易陷入局部最优的不足,提高了优化精度。

基于改进共轭梯度优化BP神经网络的风电机组变桨距控制

根据共轭梯度算法和传统BP神经网络的变桨距控制器的原理,针对兆瓦级风电机组变桨距控制设计了一种改进共轭梯度优化BP神经网络的变桨距PID参数自整定控制器,此控制器采用改进共轭梯度法修正BP神经网络的权值和阈值,实现BP神经网络变桨距PID控制器的在线整定。在Matlab/Simulink中仿真,仿真结果表明,采用此变桨距控制器可以在额定风速之上快速响应,在相同风速状况下使发电机桨距角调节命令更加准确,风轮转速更加平稳,输出功率维持在额定功率附近,取得了很好的变桨距控制效果。

防止内河挂桨渔船油渗漏的技术改进

为改善内河挂桨柴油机和齿轮箱的漏油现象,通过优化设计、对比试验等方法对挂桨机齿轮箱、接油盘进行技术升级改造。主要对齿轮箱盖板结构和接油盘进行改进:为齿轮箱盖板加装呼吸器;选用合适的吸油毡材料;为接油盘增设内衬,防止泄漏出的残油扩散。经过3艘挂桨渔船的实船系泊试验、航行换向试验以及多种材料、规格吸油毡的吸附油水混合物的对比试验,齿轮箱盖板加装呼吸器的技术改进效果明显,改进后3艘船均未发生透气口溢油现象,选取的吸油毡材料能快速吸附污油,对水没有吸附作用。试验结果表明,齿轮箱盖板增加呼吸器的改进方案切实可行、有效,并且具有推广价值;选用的吸油毡是配合接油盘使用和安装在挂桨齿轮箱螺旋桨轴管上的理想材料。

改进型PID算法在调距桨控制系统中的应用

介绍一种改进型PID算法的设计及其在调距桨控制系统中的应用。将积分分离算法和死区算法结合,提出一种改进型PID算法,并据此设计出改进型PID控制器,利用Simulink对其进行仿真,然后,将此算法应用到实船,进行实船验证。仿真和应用结果表明,该算法可以取得满意的调距效果,能有效的降低高工况的调距频率和抑制螺距指令剧变带来的控制系统超调。

改进型框式组合桨搅拌釜内流场特性

对5m^3树脂反应釜及釜内改进型框式-二斜叶双层组合桨等比例缩小建立模型,基于计算流体力学(CFD)中的多重参考系法对该双层组合桨搅拌釜流场进行了模拟研究,并利用粒子图像测速(PIV)实验对模拟结果进行了验证。分析了桨叶离底间距、桨间距及组合桨安装角度的变化对流场产生的影响。随着离底间距的增大,搅拌釜下层框式桨横梁处产生往槽底的轴向流强度会逐渐减弱,不利于底部物料的混合;桨间距的增加导致两桨间对流减弱,不利于两桨间流体的混合,当桨间距与釜内径的比值为0.77时,搅拌釜内的整体流动情况较好。对上下层桨叶安装角度分别为0°、45°和90°这3种工况下的釜内流场特性研究表明,安装角度为90°时,斜叶桨产生的轴向流强度最大,此时搅拌釜内流体的混合效果最好。研究结果为改进型框式桨与二斜叶桨双层组合桨应用于树脂聚合反应实际工程提供参考。

某复合材料主桨叶疲劳试验提前失效模式分析及改进

首先介绍了某复合材料主桨叶疲劳试验提前破坏情况,并从结构设计、制造质量和试验方法三个方面进行分析,最终找出了试验载荷超过了桨叶过渡段后缘抗屈曲能力是此次疲劳试验提前失效的主要原因,另外摆振刚度突变和模压桨叶质量差是导致在1000剖面附近开胶的重要原因。在第二次疲劳试验时,通过改进桨叶结构和制造工艺,调整试验载荷,最终获得了疲劳试验验证。

某型机钛合金桨毂中央件设计改进及试验评估

本文介绍了某型机钛合金桨毂中央件设计改进以提高中央件疲劳寿命,主要阐述了中央件疲劳试验提前失效原因、设计及工艺改进措施,同时阐述了设计改进后的中央件试验考核结果。为钛合金在其它型号的设计应用提供参考。

改进型INTER-MIG桨尾涡结构的PIV试验与模拟

采用粒子图像测速(PIV)技术和计算流体力学(CFD)对改进型INTER-MIG桨釜内尾涡结构进行研究,将数值模拟结果与PIV试验进行了比较,分析了几种湍流模型的差异;利用2D-PIV对尾涡结构进行涡量分析,并探讨桨叶直径对尾涡的影响,以及尾涡与湍动能之间的关系.结果表明:LES对尾涡的预测优于Reynolds平均法;改进型INTER-MIG桨在运动过程中产生运动轨迹不对称的上下尾涡,桨叶下尾涡先于上尾涡形成,下尾涡最大涡量高于上尾涡;在尾涡形成到发展至最大的过程中,桨叶直径对下尾涡的径向位移影响较大,在桨叶直径D/T=0.57时,桨叶下尾涡沿径向方向运动最快,湍动能最大;当尾涡开始衰减后,桨叶直径越大,尾涡耗散的速度越快;湍动能最大值介于两尾涡之间,且伴随着尾涡的发展而增大,随其衰弱而减小.研究结果表明改进型INTER-MIG桨釜内的搅拌机理,可以为该桨叶釜内的工程应用和优化设计提供有价值的参考.

对甲酚氧化釜搅拌桨结构改进

对现有对甲酚氧化釜锚式搅拌桨结构进行了改进,使氧化反应更加充分,产品对羟基苯甲醛质量和收率达到最佳效果。改造后反应釜体在装置钢结构框架上固定时运行平稳,较好地保护了波纹管机械密封,延长了其使用寿命。

改进型三斜叶-Rushton组合桨槽内流场特性研究

为将改进型三斜叶-Rushton组合桨高效应用于实际工程,通过计算流体动力学(CFD)对装配改进型三斜叶-Rushton组合桨搅拌槽内的流场进行了模拟研究,与三斜叶-Rushton组合桨进行了对比;并通过粒子图像测速(PIV)技术研究该组合桨槽内搅拌转速n、桨叶间距C2及离底距离C1的变化对流场产生的影响。结果表明当转速为100 r×min^(-1)时能有效改善槽底和上桨叶区域的混合效果,槽内速度分布相对均匀,实验结果和模拟结果吻合效果较好;模拟结果表明改进型三斜叶桨的泵吸效果较三斜叶桨更强,能有效缩小搅拌槽底部和内壁附近的低速区域,槽内混合效果更好;实验结果表明当桨叶间距为0.25h时,槽内速度分布更合理;当离底距离为0.3h时,上桨叶区的较低速区域进一步缩小。

改进灰狼优化算法在变桨距自抗扰控制中的应用

风电机组模型的不确定性以及风等外部干扰严重影响风电机组输出功率的稳定性,因此,将自抗扰控制器(ADRC)引入到风电机组变桨距控制中。当风速高于额定风速时,通过自抗扰变桨距控制策略有效调节桨距角,保证风电机组输出功率的稳定性。但ADRC参数繁多,仅靠专家经验进行整定比较困难。因此,文章提出将改进灰狼优化算法应用到ADRC中,完成参数的自寻优整定过程。仿真结果证明,经改进灰狼优化算法进行参数整定后的变桨距自抗扰控制系统能够对桨距角进行精确调整,并将输出功率快速稳定到额定值附近,具有较快的响应速度以及较好的抗扰动能力。

转桨式水轮机转轮叶片密封结构改进

通过对国内外转桨式水轮机各种叶片密封结构的分析,以针对性的试验为基础,推出了新的无弹簧多层“V”型密封。该密封采用了新型材料,具有合理的尺寸形状和自封性能。保证了密封具有可靠的性能和较长的使用寿命,同时不需维护。这种密封已经过实际运行考验,在电站改造中可以实现在不改动转轮体和叶片的前提下,较好地解决老机组叶片密封漏油漏水问题。

一种基于改进自抗扰控制器的风电机组变桨距控制策略

为了改善风电机组的恒功率输出区域的动态性能,提出了一种基于改进自抗扰控制器的变桨控制策略。当风速高于额定风速时,通过调节桨距角改变风机气动转矩,保证风机输出功率的稳定性。设计了一个改进的连续光滑的非线性函数,可有效提高系统的抗扰动能力。基于该非线性函数对传统自抗扰控制器做出了改进。仿真结果证明,改进自抗扰控制器的变桨距控制系统能够对桨距角进行精确调整并将输出功率快速稳定到额定值附近,具有较快的响应速度及较好的抗扰动能力。

双层改进型INTER-MIG桨偏心搅拌槽内流动特性PIV研究

在内径T=420mm的圆柱搅拌槽内,采用粒子图像测速技术对湍流状态下双层改进型INTER-MIG桨偏心搅拌槽内的流场进行研究,考察了相对层间距C2/H和雷诺数Re等参数对流场内流动特性的影响,同时利用扭矩传感器研究了Re对功率特性的影响。实验结果表明,当C2/H=0.148~0.400时,总的轴向速度分布随着C2/H的增大逐渐趋于正态分布;当C2/H=0.300时,两桨间的连接流最明显;当C2/H≥0.400时,槽内产生分区流现象;当Re=(3.75~9)×104时,功率特征数NP随Re增大逐渐降低;当Re≥9×104时,NP趋于稳定。