陕西省自然科学基金(2012JM7005)
- 作品数：9 被引量：61H指数：4
- 相关作者：郭鹏程罗兴锜朱国俊李辉袁江霞更多>>
- 相关机构：西安理工大学更多>>
- 发文基金：陕西省自然科学基金国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程理学水利工程更多>>
- 溪洛渡水电站巨型混流式水轮机水力开发被引量：4
- 2013年
- 针对溪洛渡水电站机组具有水头高、变幅大和单机容量为770 MW的巨型混流式水轮机水力开发的特殊问题展开研究.从水力稳定性控制的角度,讨论了水轮机水力开发条件,论证了额定转速、单位流量、单位转速、设计水头等4项关键水力参数和导叶相对高度、进出口转轮直径之比等2项关键几何参数的选择原则与匹配关系.并通过研究对比不同水力初设方案,分析不同设计参数可能引发的水力稳定性问题,结果表明:在巨型混流式机组的设计过程中应该选择较低的水力参数进行设计.研究结果显示,通过提高设计水头的水力优化措施既使得转轮叶片进水边背面初生空化远离了水轮机的运行范围,又改善了水轮机高水头部分负荷运行区转轮内的流道旋涡特性.最后根据模型验收试验证明了所采用的水力设计方法具有实际工程应用价值.
- 王钊宁郭鹏程郭鹏程罗兴锜
- 关键词：溪洛渡水电站混流式水轮机水力设计
- 多重分形及其改进算法研究被引量：3
- 2014年
- 对多重分形计算过程的影响因素进行了研究,发现运用盒子覆盖法计算多重分形谱时,盒子移动的初始方向对结果影响较明显。针对这一问题,提出了一种改进的多重分形计算方法,即在选取合适的参数和考虑盒子尺度变化的同时,加入了盒子相对位置这一影响因素,将盒子在不同初始位置时得到的维数平均值作为维数值,进而以Weierstrass函数为例,将运用改进算法得到的维数值与理论维数值进行了对比。分析结果表明,运用改进的多重分形计算方法所得的结果在准确性和稳定性方面均有明显提高。
- 郭鹏程孙龙刚李辉袁江霞
- 关键词：多重分形谱
- 基于多重分形谱和改进BP神经网络的水电机组振动故障诊断研究被引量：24
- 2014年
- 本文建立了小波分析、多重分形谱和改进BP神经网络相结合的水电机组振动故障诊断模型。该模型首先利用小波分解对振动信号波形进行去噪提纯,得到各种故障信号的小波近似系数,应用多重分形谱算法提取出振动故障的特征向量,并将该特征向量作为BP神经网络的输入向量进行分类识别。该模型直接通过振动波形提取信号特征,避免提取其频谱特性,并结合先进的多重分形谱进行诊断识别,为水电机组故障诊断提供了一种新的方法。应用实例表明,该方法能够提高诊断的智能化和人性化,增强了人机交互性,识别结果令人满意。
- 郭鹏程孙龙刚李辉罗兴锜
- 关键词：水电机组振动故障多重分形谱小波系数改进BP神经网络
- 水轮机尾水管肘管的多工况优化设计被引量：4
- 2013年
- 尾水管是中、低水头轴流式水轮机中非常重要的部件,它对转轮出口动能的回收以及水轮机的整机效率有重要影响。而肘管段作为尾水管中的核心部件,其形状对尾水管的性能有决定性影响。该文提出了一种尾水管肘管的多工况优化设计方法。该方法采用Bézier曲线参数化技术将肘管断面中线形状以及肘管断面的高度、宽度分布规律曲线以10个形状参数进行表达,以最优工况和额定工况下的尾水管平均静压回复系数作为目标函数,以NSGA-II算法作为寻优工具开展了尾水管肘管段的多工况优化设计。将该方法应用于某轴流式电站模型机尾水管肘管的优化,结果显示,含有优化后尾水管的水轮机整机效率在最优工况点提高了0.3%,在额定工况点提高了0.21%。
- 郭鹏程朱国俊李昀哲罗兴锜
- 关键词：水轮机尾水管肘管
- 基于改进支持向量机的水电机组多类轴心轨迹智能识别被引量：4
- 2013年
- 在水电机组故障诊断系统中,轴心轨迹是判断机组状态的一个重要特征。而水电机组实际运行中轴心轨迹故障样本数量较少,依据其进行故障智能诊断无法准确完成,需结合相应频谱特性才可做出诊断。论文针对此问题,采用改进的支持向量机(support vector machine,SVM)多故障分类算法,建立了多故障轴心轨迹分类器,并应用于水电机组的故障诊断。结果表明,改进的SVM在样本数较少时取得较好的分类效果,样本数为16和50时,分类准确率达到了96.3%和91.2%,;并且在分类数增多时,分类准确率得到提高,而样本数增多时,分类准确率骤减。该故障分类器可实现多故障的识别和诊断,并且具有算法简单和对多故障轴心轨迹图形分类能力强的优点。该研究可为水电机组少样本轴心轨迹故障的智能诊断提供参考。
- 郭鹏程李辉袁江霞罗兴锜
- 关键词：支持向量机水电机组轴心轨迹
- 水平轴海流能水轮机的多目标优化设计被引量：3
- 2013年
- 能量捕获效率和轴向水推力系数是海流能水轮机转轮的2个重要性能参数.提出了一种水平轴海流能水轮机转轮的多目标优化设计方法.首先采用贝塞尔曲线参数化技术将海流能水轮机转轮叶片节距角分布曲线进行参数化;然后选取转轮的能量捕获效率和轴向水推力系数作为目标函数,并根据BBD试验设计方法和响应面技术建立设计变量和2个目标函数之间的二次多项式响应关系;最后采用NSGA-Ⅱ多目标遗传算法作为优化算法,以叶片节距角分布曲线控制参数为设计变量,以能量捕获效率和轴向水推力系数作为目标函数,以设计变量与目标函数之间的响应关系作为个体适应度评价函数,对海流能转轮进行优化.优化后,叶轮的轴向水推力系数降低了2%,同时能量捕获效率提高了0.4%,证明了所采用的优化方法的有效性.
- 郭鹏程朱国俊罗兴锜
- 关键词：多目标优化
- 大广坝水电站水轮机提效增容改造研究被引量：3
- 2015年
- 基于海南大广坝水电站水轮机改造项目,通过分析电站运行中存在的水力不稳定现象和水轮机效率水平偏低的原因,提出了水轮机的改造方案和目标;讨论了水力参数和设计理念;介绍了改造前后转轮流道的本质差异。通过全流道数值仿真计算,定性评估了改造后水轮机的稳定性,定量标定了水轮机的效率水平,预期了模型水轮机的综合特性曲线。结论认为,改造后模型水轮机最优效率大于93.8%,额定效率91%,加权平均效率89.3%;原型水轮机最优效率95.1%,额定效率92.4%,加权平均效率90.8%;与改造前相比,加权平均效率增幅可达2.0%。
- 王钊宁罗兴锜郭鹏程程宦王亚林
- 关键词：大广坝水电站混流式水轮机水力设计
- 贯流式水轮机转轮叶片的多学科优化设计被引量：12
- 2014年
- 为了变革传统的转轮优化设计方法,在缩短转轮研发周期的同时能确保转轮安全、高效的运行,有必要开展转轮的多学科优化设计方法研究。该文基于多学科可行性优化策略(multidisciplinary feasible method,MDF)提出了一种能兼顾水力性能和强度应力的贯流式转轮叶片多学科优化设计方法。该方法以转轮叶片的几何形状参数作为优化变量,以转轮叶片的水力效率以及叶片上的最大静应力值作为优化目标,并通过MDF策略构建整个多学科优化求解系统,同时引入NSGA-II算法作为寻优算法开展了贯流式叶片的多学科优化设计。优化过程中,采用弱耦合方法完成每个优化个体的多学科性能分析以缩减整个优化流程的计算时间,提升了该方法的工程实用性。采用该方法对某电站的贯流式水轮机模型转轮进行优化,优化后水轮机的水力效率提高了0.3%,转轮叶片的最大应力值降低了16.3%,表明该方法是有效的,并具有实际的工程应用价值。
- 朱国俊郭鹏程罗兴锜齐国庆
- 关键词：水轮机优化设计贯流式
- 基于NSGA-II的水轮机固定导叶多学科优化设计被引量：6
- 2013年
- 水力性能和结构强度是固定导叶设计时的两大重要因素。本文提出了一种优化设计方法,在同时考虑水力性能和结构强度的基础上对固定导叶外形进行了优化设计。该方法以固定导叶的骨线形状、相对厚度分布规律和最大厚度作为优化变量,以固定导叶通道的总压损失、导叶上的最低静压值以及导叶在水流作用下的最大静应力值作为优化目标对固定导叶进行了优化设计。优化算法采用NSGA-II多目标遗传算法,该算法能有效的处理不同目标函数之间的冲突关系,从而找到使各个目标函数均有提高的最优解。应用本方法对某电站的模型水轮机固定导叶进行了优化设计,优化后的导叶通道总压损失减少了39.8%,导叶上的最低静压值上升了4.5%,最大静应力值下降了6%,这表明该方法具有一定的工程应用价值。
- 朱国俊郭鹏程罗兴锜
- 关键词：水力机械水轮机固定导叶NSGA-II算法
