燃气轮机结垢性能退化特征提取和剩余寿命预测

为研究燃气轮机结垢性能退化问题,首先针对某三轴燃气轮机建立了数学模型,结合实际运行数据计算了热损失指标,并提取出燃气轮机结垢等导致的性能退化特征并进行了分析;然后,提出了清洗策略和剩余寿命预测方法并进行了实验。实验分析表明:所提出的热损失指标能够反映燃气轮机性能退化趋势,清洗策略和寿命预测方法可用于指导燃气轮机的健康管理和维修使用。     

压气机结垢气动热力特性数值分析

针对压气机叶片结垢后的气动热力性能退化的问题,采用扩展壁面函数的Spalart-Allmaras(S-A)模型,探索不同程度结垢时压气机气动特性变化机理和热力性能退化规律。研究表明:结垢后,粗糙度增加,叶型改变,耦合激波的干扰影响边界层流动形态,进而影响压气机性能;不同叶高处的参数对结垢的敏感性迥异,其中结垢对叶根和叶顶处产生的气动性能退化影响较大;随着压气机结垢的发展,热力性能呈现出非线性退化的特性。     

小子样条件下基于Normal-Poisson过程的性能可靠性评定

对于高可靠、长寿命产品,基于性能退化数据分析可靠性是一种行之有效的技术途径。结合航空航天产品性能退化的机理与现场试验小子样的特点,建立了基于Normal-Poisson过程的性能退化模型。论文在对产品性能退化建模的基础上,结合Bayes方法给出了退化模型参数的估计算法和可靠性推断的公式,最后结合实例说明了方法的有效性。     

舰用中冷回热燃气轮机装置动态性能分析

中冷回热循环(ICR)燃气轮机因其优越的全工况性能正日益受到船舶和工业领域的关注。通过分析ICR燃气轮机的变工况特性,采用模块化建模法仿真,对ICR燃气轮机进行动态性能分析,并与简单循环燃气轮机仿真结果进行比较。结果表明,换热器的热惯性对机组的动态性能影响较大,时间常数愈大,达到新平衡所需时间愈长;ICR燃气轮机不仅在设计工况点的效率和功率都有明显提高,而且在低工况下仍有良好的经济性,动力涡轮采用进口导叶面积可调可进一步改善ICR燃气轮机装置的部分工况性能。     

元器件性能退化信息的系统性能可靠性评估

性能可靠性方法为解决现代工程实际中的高可靠、长寿命、小子样产品的可靠性建模分析提供了途径.目前的性能可靠性研究主要是针对元器件开展的,对系统性能可靠性进行研究时通常需要将其看作一个元器件,需要得到系统的性能退化数据,在某些情况下,得到系统的性能退化数据比较困难.实际上,由于元器件的性能退化导致系统性能的变化,因而可以利...     

特征线理论在潜艇涡轮增压柴油机性能研究中的应用

本文将特征线法应用于潜艇废气涡轮增压柴油机性能的研究。探讨了通气管工况环境条件对压气机、柴油机、涡轮性能参数的影响,研究柴油机、增压系统结构参数对改善废气涡轮增压柴油机水下工况适应性的作用。在对 PA6—280机的多方案计算研究的基础上,提出一个通气管工况下较合理的废气涡轮增压方案。本文计算的功率下降值与模拟试验结果一致。     

小子样条件下航天轴承性能可靠性建模与评估

航天油润滑轴承可靠性具有小子样、无失效数据特点,即使采用性能可靠性方法进行建模与分析,仍存在性能数据不足问题。提出小子样条件下航天轴承性能可靠性分析的多层贝叶斯模型及模型求解方法。通过失效分析,建立轴承性能退化过程模型。利用自助法、试验数据、物理模型和专家经验等确定Bayes验前分布,并采用MCMC方法解决Bayes计算问题。实例分析表明,该方法具有较好的适用性,是解决小子样条件下长寿命产品可靠性建模与评估问题的一种有效途径。     

考虑设备性能退化的船用热力系统多阶段任务可靠性

设备的性能总是随着工作时间的增加而退化,但退化的速度是随机的,含有性能退化设备的热力系统在特定的使用阶段上,能否定成预定任务,对设备使用和维修管理决策至关重要。在船舶蒸汽动力系统中,设备本身性能储备、冗余和互备的工作方式以及多样化的设备特征参数,导致按照传统的可靠性计算方法直接解算系统的多阶段任务可靠度十分困难。为此,以朗肯循环的典型设备所构成的热力系统为例,基于设备性能退化模型和朗肯循环的热力模型,采用Monte Carlo仿真方法分析了典型系统的多阶段任务可靠度。研究表明:该方法能够解决具有设备性能退化特点的复杂热力系统的任务可靠性分析问题。     

基于GA-SVDD的轴承性能退化评估

为解决因机械设备轴承损伤导致机械故障而无法正常工作的问题,提出了一种基于GA-SVDD的轴承性能退化定量评估方法。该方法采用遗传算法优化选择特征参量,并建立SVDD超球体模型,运用SVDD距离评估轴承的性能退化程度。实验分析表明：该方法能够有效地对轴承性能退化过程的细节进行描述,实现对待测样本退化程度的定量评估。     

基于Matlab/Simulink的燃气轮机数控仿真研究

阐述了燃气轮机控制过程,提出了3轴燃气轮机数控系统的仿真模型,并运用Matlab/Simulink工具对燃气轮机的加速过程进行仿真,分析了选择不同参数值对系统性能的影响,从中得出参数的最优值.     

机载燃油泵性能退化试验研究

为了获取刻画燃油泵退化规律的退化数据,提出机载燃油泵性能退化试验研究。基于失效机理分析制定燃油泵性能退化试验方案。搭建燃油泵在电应力载荷下的性能退化试验平台,可模拟飞机燃油泵注油循环过程,施加电应力载荷,采集出口压力信号。建立Holt指数平滑退化模型用于剩余寿命预测。结果表明该退化模型表征了燃油泵的退化规律,验证了该试验方案和平台的有效性和可行性。     

流体网络在线性能评估与故障诊断方法

在流体网络机理建模的基础上,研究了各种性能退化因素对流体网络特性的影响,通过对网络当前特征参数与理想状态的偏差分析,给出了量化的流体网络性能评价指标,然后以该指标为依据,结合网络的拓扑结构和动态数据,实现了在线性能评估、故障诊断和故障定位。将该方法应用于实际工程案例,并通过仿真结果和实际情况的对比,证明了该方法的实用性和诊断评估结果的准确性。     

步进加速试验中基于Gamma过程的可靠性建模方法

某型导弹电连接器属于高可靠性、长寿命产品,为了对其进行可靠性评估,设计了步进应力加速退化试验获取性能退化数据,提出了加速应力下基于Gamma过程的可靠性建模方法。以电连接器的接触电阻作为性能参量,并根据实际使用环境选择了温度、湿度作为综合加速应力;利用Gamma过程对样品退化规律进行建模并对模型进行了检验;使用广义艾林模型描述了样品退化率与温度、湿度之间的关系。在以上基础上建立可靠性模型,并采用极大似然法估计出模型参数,成功对该型电连接器在工作条件下可靠度值作出了预测。     

物理化学方法在线清洗船舶柴油机涡轮增压器

针对船舶柴油机涡轮增压器积碳严重、维修保养困难的问题,提出了新研涡轮增压器清洗装置和清洗剂,综合运用物理化学方法对涡轮增压器进行在线清洗的新技术。台架试验表明:运用该技术可有效清除涡轮增压器压气机、废气涡轮内部的积碳;清洗后曲轴箱和齿轮箱内的真空度大幅降低,涡轮增压器性能恢复,内燃机功率提高;配套专用清洗剂对接触部位材料无腐蚀,适应性好,安全可靠;清洗过程中柴油机运转平稳、正常。     

一种计算涡轮增压柴油机高原性能的方法

提出了一种计算涡轮增压柴油机高原性能的方法.这种方法不涉及复杂的数值模拟计算,可以在较宽广的环境压力和环境温度范围预测涡轮增压柴油机的性能,具有较高的计算精度.对两台车用涡轮增压柴油机进行了实例计算,并与试验结果进行了对比.分析了海拔高度变化和温度变化引起的涡轮增压器和发动机性能的变化趋势.     

基于MHMM-SVM混合模型的雷达发射机性能退化状态监测

雷达发射机结构复杂,早期性能退化状态呈现多样化。为此,给出了一种MHMM-SVM故障诊断模型。该模型首先通过小波分析来提取观测信号的特征向量,然后从提取的特征向量中提取部分作为样本完成模型训练并生成发射机各种退化状态的分类器,最后给出诊断结果。仿真验证结果表明:MHMM-SVM故障诊断模型对电子装备早期故障的识别率明显优于MHMM、SVM单一模型。     

地形作战性能分析数据模型建模

针对目前军用地形图数据模型不利于地形作战性能分析的缺点,提出了一种适合于地形作战性能分析的数据模型建模流程,详述了该流程中的地形作战性能概念模型、逻辑模型和物理模型的具体建模过程。通过试验证明,建立的地形作战性能分析数据模型与军用地形图数据模型相比,能够直接体现地形的作战应用特性,在执行地形分析功能过程中,数据处理简单,耗时少,效率得到提升。     

舰船总体性能可靠性建模方法研究

分析了舰船总体性能可靠性问题的产生原因,将其分为2类.对于舰载设备本身存在可靠性问题而造成的,以航速可靠性为例,在舰船总体可靠性的背景下,借助相关数学工具进行了建模方法分析;对于外界随机因素影响而造成的,如横稳性的可靠性问题,则从分析外界随机因素与船体设计参数之间关系入手.初步建立了一套研究舰船总体性能可靠性问题的建模方法.实例计算表明,将所建模型用于分析舰船总体性能比常规方法具有明显的优越性.     

飞轮储能对船用燃气轮机发电系统稳定性影响的仿真研究

针对以燃气轮机为原动力的舰船综合电力系统动态性能易受舰船大功率用电负载突变、高能武器投切、电网故障等的影响问题,首先提出采用短时高功率的飞轮储能系统并入船舶电网以平缓系统功率波动;然后,结合综合优化弱磁控制建立了飞轮充放电控制模型,并对并网侧变流器控制进行了优化改进,实现飞轮充电模式下直流电压快速稳定、增强抗扰性能及放电并网模式下输出功率可控;最后,利用仿真软件分析了飞轮储能系统并网下负载突变导致的燃气动力轮机涡轮转速、电网频率、电压幅值及功率的变化。结果表明:飞轮储能系统的投入对舰船电网电压凹陷具有抑制作用,能够减缓负载突变导致燃气轮机动力涡轮转速变化及增加电网频率稳定性,有效提高了舰船综合电网整体性能。     

多指标约束下某变质量热力系统的性能可靠性分析

针对某变质量热力系统的性能可靠性受多指标综合影响的问题,使用了一种基于 Monte Carlo 仿真的系统性能可靠性分析方法对该系统进行了可靠性分析。首先,选取系统的性能失效特征量作为载荷末速度和最大加速度,并确定了其失效标准;然后,阐述了系统中部件———调节阀开度的退化规律。在此基础上,对系统的性能可靠性进行了仿真分析,得到了系统性能失效特征量的故障概率密度及性能可靠度。仿真结果表明：随着部件性能参数的退化,系统性能可靠性逐渐降低。