2023年第38卷第7期文章目次

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  • 1  管壳式换热器折流部件优化研究进展
    高正源,张 翔,白佳龙,严永博
    2023, 38(7):1.
    [摘要](307) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为了提高管壳式换热器的能源利用率,换热器强化传热的研究得到广泛关注。本文从强化传热原理、结构改进和设计优化等三方面对换热器折流部件的优化改进研究进行了分析和总结。其中,强化传热原理主要包括不同折流板通过改变流场的特性影响换热器性能;结构改进包括分段挡板、折流孔板和螺旋挡板的优化进展以及与单弓挡板的对比研究;设计优化包括利用各种新型算法对换热器结构参数的优化和成本的控制。针对管壳式换热器折流部件的强化传热问题,提出了非连续螺旋挡板的研究和结合多目标优化设计的结构改进是未来的重点研究方向。
    2  扇贝阻尼密封阻塞流动特性研究
    张万福,杨 莉,赵琳慧,李 春
    2023, 38(7):14.
    [摘要](187) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为探明扇贝阻尼密封在不同阻塞状态下的静态稳定性,应用计算流体力学方法研究阻塞、非阻塞工况对扇贝阻尼密封静态刚度与气流力的影响规律。研究表明:阻塞工况下,不同错开角及中高长径比下密封气流力、静态刚度均随偏心率增加而降低,低长径比密封气流力在高偏心下较大;非阻塞工况下,不同错开角、长径比的密封气流力随偏心率增加而增大,高偏心率下静态刚度较小,非阻塞工况密封静态稳定性高于阻塞工况;由于进出口压差存在,使得扇贝阻尼密封马赫数在进出口两端增长较大,非阻塞状态进出口段马赫数变化幅度小于阻塞状态。
    3  枞树型叶根间隙流量试验与数值研究
    丁旭东,赵鸿琛,陈可轩,张 伟
    2023, 38(7):21.
    [摘要](276) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为了研究气流在涡轮枞树型叶根间隙内的流动特性,以及校核与优化现有叶根间隙流量计算关联式。以某型地面燃气轮机涡轮一级转子枞树型叶根间隙为对象,对其进行了流量试验与三维数值模拟研究。测量了进出口压比范围为1~2工况下通过叶根间隙的流量值,该流量值对应的流动雷诺数范围为1 700~16 500。并在ANSYS/CFX中对相同模型及进出口边界条件下叶根间隙内的流动进行数值模拟,获得叶根间隙截面流动结构,同时计算了长径比39~118范围内,不同压比工况下通过叶根间隙的流量。研究表明:随着压比增大,流过叶根间隙的流量增大趋势逐渐减小;随着长径比增大,流过叶根间隙流量逐渐减小;文献\[10-11\]提供的叶根间隙流量计算关联式的计算结果与试验测量值平均误差16.3%;与关联式流量计算值随压比变化趋势不同,试验测量值分布曲线随压比增大无明显转折;两端宽、中间窄的叶根间隙通道结构使得流道内层流与湍流共存,从而造成了上述偏差;针对上述偏差,根据试验与三维数值模拟结果拟合了新的叶根间隙流量计算关联式。
    4  叶片前缘波纹形气膜孔不同参数冷却特性研究
    杨晓军,张雪丽,常嘉文
    2023, 38(7):28.
    [摘要](176) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为了解决涡轮叶片前缘的冷却问题,提出结构简单的波纹形气膜孔的概念。对影响孔冷却特性的4个重要参数(吹风比、倾斜角、扩展角和后倾角),采用4因素4水平下的田口方法进行优化,并采用数值计算的方法将其冷却效率与参考孔型(圆柱形气膜孔)进行对比。其中,固定前缘孔间距30 mm,斜向倾角23°,并与试验保持一致。结果表明:吹风比为1、倾斜角为30°、扩展角为20°和后倾角为0°的波纹形气膜孔结构,壁面平均冷却效率达到0.36,冷却效果最佳;同时,随着吹风比的增大,该气膜孔结构前缘壁面平均冷却效率增长趋势明显,且在吹风比为2时冷却气流依旧具有良好的贴壁性能,壁面平均冷却效率超过圆柱形气膜孔82.96%。
    5  叶顶开槽——小翼结构对提升轴流风机性能影响的数值研究
    杨天康,叶学民,林 卿,胡佳密
    2023, 38(7):36.
    [摘要](237) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为了有效抑制叶顶泄漏流的发展,降低叶顶泄漏损失,针对两级动叶可调轴流风机提出在吸力面构造叶顶小翼并开设斜槽的新型叶顶改型方案。采用Fluent数值模拟了5种叶顶改型方案对风机性能和流场特征的影响,分析了不同方案下流场、叶顶静压、叶顶泄漏量和动叶区做功能力的变化。结果表明:吸力面小翼可有效降低叶顶损失,小翼上开设顺流向斜槽可进一步提高风机性能,逆流向斜槽会使性能略有降低;顺流向单斜槽为最佳改型方案,在设计流量下全压和效率分别提升166 Pa和0.942%;叶顶间隙处产生额外的涡流,叶顶泄漏流得到抑制,动叶区做功能力得以提升。
    6  渤三联合站分布式能源系统夹点分析
    高国强
    2023, 38(7):44.
    [摘要](33) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为了解决胜利油田能源消耗较大,余热浪费较多的问题,提出天然气发电和污水余热利用相结合的联合站分布式能源系统。构建了分布式能源系统核心设备的能流模型,利用能流分析的方法对核心设备在不同运行参数下的性能进行分析。以能流分析为基础,利用实际运行参数对渤三联合站分布式能源系统进行夹点分析,确定出夹点位置以及最小负荷。最终,计算得到调优改造后换热网络的节能潜力。结果表明:较优的夹点温差范围为14~18 ℃;当夹点温差为18 ℃时,对应的联合站所需总费用最低,联合站所需要的加热量为8 901.8 kW,与夹点分析优化之前相比所需的热负荷下降了1726.7 kW,其节能潜力达到19.4%。
    7  基于吸收式机组的长输管网蓄热调峰能力研究
    李少彬,李永华,董益华,谢英柏
    2023, 38(7):52.
    [摘要](251) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    针对我国热电厂采用“以热定电”的运行方式导致的“热电耦合”问题,以实际长输管网为例,分别建立蓄热调峰负荷、吸收式换热机组等数学模型,编写Python程序,研究基于吸收式机组的长输管网蓄热调峰能力及其影响因素。研究结果表明:采用吸收式机组的长输管网具有较强的蓄热调峰能力,经过4 h蓄热可提供306.79 MW调峰负荷以及至少14 h的调峰持续时间;长输管网的蓄热调峰能力会随机组供热负荷、调峰时段室外平均温度的增加而增加;相比于传统水-水热交换器,采用吸收式换热机组的长输管网蓄热调峰负荷上限会降低4462%,但调峰可持续时间增加75%,更适合长时间、低负荷调峰。
    8  基于伪洛伦兹线型的气体发射率计算模型
    韩永康,谢逢欣,任 涛
    2023, 38(7):60.
    [摘要](129) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为了提高气体总发射率计算的准确性及效率,为高温燃烧中辐射换热的估算等工程应用提供可靠的发射率计算工具,针对CO2、H2O、CO 3种气体,基于伪洛伦兹线型重新生成了0.1~80 bar范围内更为准确的气体发射率查找表。基于新生成的气体发射率查找表的数据,训练了机器学习气体发射率预测模型,用于对气体发射率进行快速、准确地计算。结果表明,伪洛伦兹(pseudoLorentz)线型对高压气体光谱的计算明显优于Alberti等开发的谱线截断模型,能够更好地模拟CO2、H2O、CO 3种气体的谱线混合效应;基于伪洛伦兹线型开发的机器学习气体发射率计算模型,计算精度与逐线法直接积分算法相近,便于工程应用。
    9  一种倒置炉膛的煤粉工业锅炉火焰中心位置系数修正
    陈 杨,王启民
    2023, 38(7):67.
    [摘要](279) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    针对某台燃烧器竖直布置于炉顶的倒置炉膛煤粉工业锅炉运行期间出现炉膛出口烟温实际值低于设计值问题,以热力计算为基础,使用不同炉膛出口烟温计算公式对炉膛出口烟温实际值低于设计值问题展开分析研究。通过计算结果对比分析发现,与电站锅炉火焰中心多是水平方向的偏移不同,锅炉负荷、三次风等造成火焰中心竖直方向的偏离是导致该锅炉炉膛出口烟温实际值低于设计值的主要因素,结合锅炉负荷及三次风变化对炉膛出口烟温的影响引入无量纲参数Sf,利用多元回归分析方法对火焰中心影响因子M进行修正;将炉膛出口烟温设计值与实测值缩小至0~20 ℃之间,得到了更能反应锅炉实际运行状态的炉膛出口烟温计算公式。
    10  辐射侧加热腔内自然对流传热特性研究
    陈泽康,周瑞睿,李 凌
    2023, 38(7):76.
    [摘要](14) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为了明确辐射侧加热封闭方腔内半透明流体的自然对流传热现象及规律,采用有限体积法进行数值模拟研究,分析了瑞利数和光学厚度对流场、温度场以及传热特性的影响。结果表明:与传统侧壁加热腔内自然对流相比,辐射侧加热腔内等温线和流场分布规律不一致;随着瑞利数和光学厚度增加,涡心由中心位置沿直线向辐射入射侧斜上方偏移;随着瑞利数增加,等温线变得更均匀;随着光学厚度增加,等温线变密,努塞尔数Nu与瑞利数RaT的标度律指数减小,当光学厚度增加到一定时标度律不再变化,此时传热标度律与传统恒壁温侧加热腔内自然对流相当,满足Nu~Ra0.29T。
    11  基于蒙特卡洛算法的SCR脱硝性能影响因素分析
    叶宗权,龚德鸿
    2023, 38(7):85.
    [摘要](275) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为分析入口参数不均匀分布对选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)反应器脱硝性能的影响,通过MATLAB编程的方法建立了SCR脱硝反应三维数值模型。采用蒙特卡洛算法生成入口边界,以此调用模型,研究入口速度、温度及氨氮比分布不均条件下脱硝效率及氨逃逸率的变化规律。结果表明:当入口速度超过1.5 m/s,速度偏差对脱硝效率及氨逃逸率的影响较为显著,在入口速度为4 m/s时将速度偏差由0增大到80%,脱硝效率由46.77%降低到44.67%,而氨逃逸率由8.31%增加到12.57%;不同温度偏差变化区间对脱硝性能影响不同,当温度偏差小于10%时脱硝效率主要受到反应温度的影响,而当温度偏差大于10%时温度偏差成为影响脱硝效率的主要因素;氨氮比主要影响氨逃逸率,当氨氮比由0.8增大到1.2时,氨逃逸率由0.55%增大到102%,而脱硝效率由42.5%增大到57.23%。
    12  不同调节方式对循环加热式CO2热泵性能影响的实验研究
    丁夏杰,陶乐仁,郑梓君,虞中旸
    2023, 38(7):94.
    [摘要](229) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为研究膨胀阀开度和压缩机频率对循环加热式CO2热泵制热性能的影响,采用实验的方法研究了阀开度35%,37%,40%和频率75,80,85 Hz工况下制热量和制热系数COP瞬时值和平均值以及加热时间的变化。结果表明:随着压缩机频率增加,平均制热量和最大瞬时制热量增加,平均COP和最大瞬时COP减小,加热时间缩短;随着阀开度增大,平均制热量和平均COP减小,最大瞬时制热量和COP增大,加热时间延长;当压缩机频率一定时,在不同的水箱温度范围采用合适的膨胀阀开度可以有效提高热泵的平均COP;以本文75 Hz工况为例,当水温小于25.9 ℃时采用40%开度,当水温在25.9~35.4 ℃之间时采用37%开度,当水温大于35.4 ℃时采用35%开度;合理匹配开度和频率可以最大程度提高平均制热量,同时抑制平均COP的减小。
    13  高温还原性气氛条件氨还原NOx机理研究
    毕德贵,杨 柳,王敬燊,徐 达
    2023, 38(7):101.
    [摘要](267) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    在一维管式炉上进行高温下NH3还原NOx特性实验研究,并基于化学反应动力学模型对实验工况进行模拟计算,分析在近零氧工况下NH3/NOx反应过程中关键基元反应及主要活性基团变化规律,探究高温下氨还原NOx反应机理。结果表明:在无氧或者氧气体积分数为0.1%工况时,反应温度窗口明显向高温偏移,NH3/NOx还原反应进行的拐点温度为1 100 ℃,反应过程中关键的基元反应为NH2/NOx还原反应,温度对这组基元反应的一阶敏感性系数决定了最佳反应温度窗口;OH与NH2自由基是反应中重要的活性基团,其浓度的积累也影响反应温度窗口,无氧工况下最佳反应温度窗口为1 300~1 400 ℃;无氧工况下NH2自由基主要由3条反应路径还原NOx,NH与NNH自由基是最重要的中间产物,而HNO的存在会造成NOx质量浓度增加。
    14  非对称支撑凝结水泵电机振动特性理论与实验研究
    周 瑜,李敬豪,张万福,杨建刚
    2023, 38(7):108.
    [摘要](24) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    针对立式凝结水泵电机存在两个临界转速且两个方向振动相互矛盾的问题,开展现场动平衡试验与理论计算分析。基于有限元方法对凝结水泵进行模态与谐响应分析,提出新型支撑结构设计方案。结果表明:凝结水泵电机的非对称支撑结构(检修人孔)是导致相互垂直两个方向存在两个相近临界转速(约986 r/min、1 177 r/min)的主要原因;临界点附近振动主要为一倍频,然而通过传统动平衡方法无法同时降低两个临界点振动,两个方向相互矛盾,主要是由于两个临界点之间相位差超过180°,转子发生反进动,转子涡动轨迹的长、短轴方向发生改变所导致;在检修人孔布置伸缩顶杆(直径48 mm)可有效改善结构不对称问题,尤其是在检修人孔中心及单侧增加伸缩顶杆可使两个方向固有频率差降至约0.19 Hz,此时凝结水泵电机部分的周向结构刚度达到对称,可有效解决刚度不对称引起的相互垂直方向振动矛盾问题
    15  基于改进GA-CPSO融合算法的1 000 MW机组给水系统建模
    岑 俊,黄云峰,方世清,刘运超
    2023, 38(7):117.
    [摘要](200) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为解决现有方法对1 000 MW机组给水系统建模复杂、算法收敛速度慢、精度低等问题,提出一种改进遗传算法融合混沌粒子群算法(Genetic Algorithm-Chaotic Particle Swarm Optimization,GA-CPSO)。首先,粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)中引入了自适应权重和收缩因子,提升粒子寻优能力;在一维Logistic的基础上提出二维Logistic混沌映射,避免寻优过程中陷入局部最优解;采用轮盘赌选择方法,选取粒子进行下一步的遗传算法优化,提升了全局寻优能力。其次,通过实验仿真数据和现场实际数据验证了改进GA-CPSO算法的精度。将该算法用于1 000 MW机组给水系统,建模精度提高了88.65%,仅需要迭代7次左右即完成收敛。然后,利用数据中加干扰实验进一步挖掘改进GA-CPSO算法的抗干扰能力。实验表明:加入外部大扰动建模误差仅有0.385,算法抗干扰能力强。最后,用皮尔逊相关系数方法验证了机组直流阶段模型间的相关性,相关系数达到了0.9以上,可用一个模型代表。
    16  基于高压电晕除湿的烟气消白技术参数优化设计研究
    沙浩男,王勇浩,张 帅,王佳典
    2023, 38(7):128.
    [摘要](259) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为了探究离子风除湿机理,获得影响除湿效率的关键参数,基于ANSYS CFX均质成核理论建立了除湿过程的三维空间多场耦合多相流数值模型,分析了集电极筒结构、流动、物性等参数变化对除湿效果的影响。基于可视化后处理软件,分析了电/流场耦合作用下流场速度、液滴的分布规律,并进一步阐明离子风除湿机理和除湿过程。结果表明:渐扩形集电极筒效果最佳但难以并联组合;随着进口流速的增加除湿效果迅速减弱;温差的增大显著提高了饱和蒸汽凝结的效率;相比于入口饱和蒸汽,气液两相入口明显改善了圆柱形集电极筒内的整体凝结程度,且核心凝结区域不仅限于出口处的U形区域;而电压的增强可以促进气相凝结,但是电压超过38 kV之后,液相平均质量分数变化幅度很小;增加电极长度可以提高除湿效果,但当电极长度达到0.37 m时,继续增加电极长度液相平均质量分数没有显著变化。
    17  均匀及梯度泡沫金属复合PCM熔化特性模拟研究
    许 多,徐洪涛,罗祝清,潘涵婷
    2023, 38(7):137.
    [摘要](331) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    基于六面通圆孔的均匀泡沫金属结构,构建了泡沫金属复合相变材料(PCM)三维模型,采用高性能计算显卡(GPU)加速的多松弛时间格子玻尔兹曼方法模拟了均匀及梯度泡沫金属复合PCM的瞬态熔化过程。结果表明:随着均匀泡沫金属孔隙率的降低,复合PCM的传热速率提高,潜热储能的能力减弱;对于固定平均孔隙率的不均匀泡沫金属,孔隙率沿导热方向上递增的模型具有最佳的强化传热效果,其完全熔化时间比填充均匀骨架模型和孔隙率在导热方向上递减的骨架模型分别缩短了4.2%和25%,当孔隙率梯度变化方向与导热方向一致时,在高温壁面附近填充低孔隙率泡沫金属能显著强化传热;当两者方向垂直时,熔化速率取决于平均孔隙率,与梯度分布几乎无关。
    18  新型螺旋扰流片漂浮式风力机半潜平台动态响应研究
    于静梅,刘耀鸿,常 云,赵 广
    2023, 38(7):147.
    [摘要](176) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为改善半潜式平台漂浮式风力机动态响应,提出将扰流片螺旋布置于半潜式平台浮筒下部的结构设计方法,将附加螺旋扰流片的半潜平台漂浮式风力机与原平台进行对比,并研究扰流片布置螺距对平台性能的影响。结果表明:频域分析中扰流片能够显著降低平台所受横摇波浪激励力矩,对平台垂荡、横摇、纵摇辐射阻尼及附加质量均有一定提升,平台频域幅值响应算子(RAO)峰值明显降低;安装扰流片后,平台固有周期增加,抗共振性能更好;时域分析中,在垂荡、纵摇方向上扰流片布置螺距对平台运动响应影响较小,对横摇运动响应抑制明显,其中0.29D(D为半潜式平台浮筒半径)扰流片平台性能较佳。
    19  基于电池储能系统和双重扩展卡尔曼滤波的风能发电智能调度技术研究
    祁 鑫,刘一峰,杨慧彪
    2023, 38(7):156.
    [摘要](61) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    风能等新能源发电系统在供电体系中的占比越来越大,但其随机性和波动性问题,将风力发电厂输出的电力直接向电网调度会造成安全隐患。为了解决这一问题,基于电池储能系统提出了一种风能发电智能调度技术,该技术以风力发电动力学模型和电池储能系统状态模型为基础,利用双重扩展卡尔曼滤波算法实现了风能发电系统的稳定输出。以某地风速实测数据和电网需求功率为参考,对不同算法的输出功率预测值进行了仿真分析和实验对比。结果表明:提出的改进算法预测的风速值误差相比于传感器观测值平均误差降低了28%以上,可以更准确地提供发电系统输出功率;提出的智能调度技术可以使电压波动幅度降低60%以上,系统整体输出功率稳定在参考功率附近,误差不超过2%,有一定的实用意义。
    20  不同海况及伺服系统作用下10 MW单桩式风力机地震易损性研究
    牛凯伦,闫阳天,李 春,岳敏楠
    2023, 38(7):163.
    [摘要](37) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为探究不同海况及伺服系统下单桩式近海风力机的地震易损性,以DTU 10 MW风力机为研究对象,建立风浪相关的地震-湍流风-波浪多物理场模型,研究其在变速变桨伺服系统下的动力特性,基于增量动力分析方法评估其地震易损性。结果表明:变速变桨伺服系统可有效缓解风力机高风速下无地震作用时的塔顶振动;当风轮在大推力下,较小的波浪载荷一定程度上可降低风力机塔顶振动及塔底弯矩;随地震动强度增加,风力机各临界损伤状态失效概率逐渐增加;风力机地震易损性主要由地震动强度决定,波浪载荷与湍流风载荷对风力机地震易损性影响较小。
    21  基于CCA-DCNN算法和数字孪生的给水回热系统故障诊断研究
    章壮炜,邢天阳,朱小良
    2023, 38(7):175.
    [摘要](311) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    针对核电二次回路中给水回热等复杂热工系统故障诊断存在样本稀缺、数据高维耦合以及数据预处理丢失特征信息导致传统诊断模型准确率受限的问题,提出一种基于相关分析进行深度学习的故障诊断方法。首先,构建给水回热数字孪生系统,建立故障诊断数据仓库;然后,利用综合相关分析(CCA)方法建立系统状态矩阵,搭建深度卷积网络,对系统状态特征进行深入挖掘,并通过可视化(VS)方法将网络的内部过程可视化;最后,建立基于深度卷积网络的故障诊断模型,诊断给水回热系统的典型故障,包括管道泄漏、水室短路、传热恶化、阀门卡涩等。结果表明:该数字孪生系统能够实现对给水再热系统正常和故障工况下的精确仿真,并满足后续深度学习模型的数据要求;基于综合相关分析和深度卷积网络算法的故障诊断模型能够实现时变、多维工业数据的故障诊断;采用T分布随机领域嵌入(TSNE)方法对模型可视化发现,模型的不同故障类型有明显的区别,相似的故障数据有明显的聚合性。
    22  基于改进熵权法的多元状态估计模型在汽轮机能效监测中的应用
    曹 帅,仇晨光,丁超杰,王亚欧
    2023, 38(7):185.
    [摘要](30) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为了提高汽轮机能耗预警水平,将多变量状态估计技术(MSET)作为汽轮机能效监测的数据挖掘方法,在完成不同工况机组能耗水平分类的基础上,利用改进的熵权法计算能效偏离度。将偏离度和警报阈值结合来判断汽轮机运行工况水平,及时获取能耗时间点,并定位引起能耗异常的特征参数,该方法克服了单一热耗率指标评价能效变化的局限性。以某电站600 MW机组的汽轮机历史运行数据为研究对象,借助聚类算法完成汽轮机热耗分类,以最佳热耗率所在类簇的部分运行数据作为训练样本建立MSET能耗模型,并完成模型正确性验证。利用剩余类簇在能耗模型下实际观测值和模型估计值的偏差,并结合信息熵权法分配与热耗相关的特征参数属性权重,计算获得偏离度指数,完成汽轮机能耗异常预警。结果表明:该方法可以为汽轮机能效异常变化提供及时的预警信息并定位导致能耗异常的参数。
    23  改进1DCNN和LSTM的涡扇发动机剩余寿命预测
    李路云,王海瑞,朱贵富
    2023, 38(7):194.
    [摘要](341) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    针对单一深度学习网络对涡扇发动机退化特征提取不足、超参数选择困难的问题,提出一种改进一维卷积神经网络(1Dimensional Convolutional Neural Network,1DCNN)和长短时记忆网络(Long ShortTerm Memory,LSTM)的涡扇发动机剩余寿命预测方法。首先,利用相关性、单调性和离散性一系列评价指标对涡扇发动机的多维传感器特征参数进行评价和选择,将综合评价指标高的优选特征参数作为1DCNN的原始输入特征;然后,通过改进激活函数和Dropout函数来提升1DCNN的特征提取能力,构建表征发动机退化趋势的一维复合健康指标;最后,利用贝叶斯优化(Bayesian Optimization,BO)的LSTM挖掘一维复合健康指标的时间特征,并实现剩余寿命预测。为验证此方法的预测效果,采用美国国家航空航天局提供的涡扇发动机退化数据集进行剩余寿命预测,实验的均方根误差为14.040 2,评分函数值为314.607 8。结果表明:相比于单一深度学习方法和传统机器学习方法,该方法不仅能获得较高的剩余寿命预测精度,还能有效解决深度学习模型超参数选择困难的问题。

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