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Experimental Analysis of Radial Centrifugal Pump Shutdown
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作者 Xiao Sun Jiangbo Tong +4 位作者 Yuliang Zhang Haibing Cai Wen Zhou Xiaoqi Jia Litao Ou 《Fluid Dynamics & Materials Processing》 EI 2024年第4期725-737,共13页
Centrifugal pumps are widely used in the metallurgy,coal,and building sectors.In order to study the hydraulic characteristics of a closed impeller centrifugal pump during its shutdown in the so-called power frequency ... Centrifugal pumps are widely used in the metallurgy,coal,and building sectors.In order to study the hydraulic characteristics of a closed impeller centrifugal pump during its shutdown in the so-called power frequency and frequency conversion modes,experiments were carried to determine the characteristic evolution of parameters such as speed,inlet and outlet pressure,head,flow rate and shaft power.A quasi-steady-state method was also used to further investigate these transient behaviors.The results show that,compared to the power frequency input,the performance parameter curves for the frequency conversion input are less volatile and smoother.The characteristic time is longer and the response to shutdown is slower.The quasi-steady-state theoretical head-flow curves match the experimental head-flow curves more closely at low flow rates when the frequency conversion input is considered.Moreover,in this case,the similarity law predicts the hydraulic performance more accurately. 展开更多
关键词 Centrifugal pump power frequency frequency conversion shutdown external characteristic experimental study
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Simulation Method and Feature Analysis of Shutdown Pressure Evolution During Multi-Cluster Fracturing Stimulation
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作者 Huaiyin He Longqing Zou +5 位作者 Yanchao Li Yixuan Wang Junxiang Li Huan Wen Bei Chang Lijun Liu 《Energy Engineering》 EI 2024年第1期111-123,共13页
Multistage multi-cluster hydraulic fracturing has enabled the economic exploitation of shale reservoirs,but the interpretation of hydraulic fracture parameters is challenging.The pressure signals after pump shutdown a... Multistage multi-cluster hydraulic fracturing has enabled the economic exploitation of shale reservoirs,but the interpretation of hydraulic fracture parameters is challenging.The pressure signals after pump shutdown are influenced by hydraulic fractures,which can reflect the geometric features of hydraulic fracture.The shutdown pressure can be used to interpret the hydraulic fracture parameters in a real-time and cost-effective manner.In this paper,a mathematical model for shutdown pressure evolution is developed considering the effects of wellbore friction,perforation friction and fluid loss in fractures.An efficient numerical simulation method is established by using the method of characteristics.Based on this method,the impacts of fracture half-length,fracture height,opened cluster and perforation number,and filtration coefficient on the evolution of shutdown pressure are analyzed.The results indicate that a larger fracture half-length may hasten the decay of shutdown pressure,while a larger fracture height can slow down the decay of shutdown pressure.A smaller number of opened clusters and perforations can significantly increase the perforation friction and decrease the overall level of shutdown pressure.A larger filtration coefficient may accelerate the fluid filtration in the fracture and hasten the drop of the shutdown pressure.The simulation method of shutdown pressure,as well as the analysis results,has important implications for the interpretation of hydraulic fracture parameters. 展开更多
关键词 Multistage multi-cluster hydraulic fracturing pump shutdown pressure feature analysis numerical simulation
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An Adaptive Spectral Conjugate Gradient Method with Restart Strategy
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作者 Zhou Jincheng Jiang Meixuan +2 位作者 Zhong Zining Wu Yanqiang Shao Hu 《数学理论与应用》 2024年第3期106-118,共13页
As a generalization of the two-term conjugate gradient method(CGM),the spectral CGM is one of the effective methods for solving unconstrained optimization.In this paper,we enhance the JJSL conjugate parameter,initiall... As a generalization of the two-term conjugate gradient method(CGM),the spectral CGM is one of the effective methods for solving unconstrained optimization.In this paper,we enhance the JJSL conjugate parameter,initially proposed by Jiang et al.(Computational and Applied Mathematics,2021,40:174),through the utilization of a convex combination technique.And this improvement allows for an adaptive search direction by integrating a newly constructed spectral gradient-type restart strategy.Then,we develop a new spectral CGM by employing an inexact line search to determine the step size.With the application of the weak Wolfe line search,we establish the sufficient descent property of the proposed search direction.Moreover,under general assumptions,including the employment of the strong Wolfe line search for step size calculation,we demonstrate the global convergence of our new algorithm.Finally,the given unconstrained optimization test results show that the new algorithm is effective. 展开更多
关键词 Unconstrained optimization Spectral conjugate gradient method restart strategy Inexact line search Global convergence
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应急供水多级泵意外停机水力过渡过程瞬态特性 被引量:1
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作者 司乔瑞 夏欣 +2 位作者 武凯鹏 邓凡杰 袁寿其 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期72-81,共10页
应急供水多级泵的意外停机会引起系统性能参数的剧烈变化,严重威胁供水安全。为了探究多级泵停机水力过渡过程内部流场的瞬态效应,该研究建立了基于叶轮转动平衡方程的泵停机过程转速预测方法,数值模拟分析了意外停机过程中多级泵内部... 应急供水多级泵的意外停机会引起系统性能参数的剧烈变化,严重威胁供水安全。为了探究多级泵停机水力过渡过程内部流场的瞬态效应,该研究建立了基于叶轮转动平衡方程的泵停机过程转速预测方法,数值模拟分析了意外停机过程中多级泵内部流动特性。研究结果表明:在意外停机过程中,多级泵分别经历水泵工况、制动工况、反转工况以及飞逸工况4个阶段,转速呈现先减小至0后沿负方向增大的趋势,最后稳定在飞逸转速-4210 r/min附近;流量呈现先减小至0后沿负方向增大的趋势,然后再沿正方向增大,最终稳定在飞逸流量-14.32 kg/s附近;扭矩呈现先减小再增加,最后减小并稳定在零点附近。泵内流量和转速的大小、方向不断变化引起叶轮流道内流体的流动分离和回流,伴随着涡的形成、发展和破碎等时空演变;熵产值的变化与多级泵内不稳定流动密切相关,由湍流耗散所带来的损失起主导作用,在达到飞逸工况后湍流耗散熵产占比约65.2%,能量损失主要发生在叶轮流道内,且制动工况中内流场的损失较大;多级泵首级流道内监测点压力变化最为剧烈,各级监测点的压力脉动系数波动幅值随着级数的增加呈减小趋势;压力脉动振幅主导频率与多级泵转速呈现正相关关系,主导分量对应于叶轮流道的叶片通过频率,且沿着流体流动方向压力脉动频率振幅逐渐增大,压力脉动的频率特性可以反应出意外停机过程中流量的不稳定变化。研究成果可为应急供水系统安全稳定运行提供理论指导。 展开更多
关键词 离心泵 瞬态效应 内部流动 意外停机 熵产分析
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基于数据驱动的盾构竖向姿态预测深度学习模型 被引量:1
5
作者 王树英 汪来 潘秋景 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期485-499,共15页
在盾构掘进过程中,竖向姿态控制难度较大,盾体常与设计轴线产生偏差。为解决既有盾构姿态预测模型无法准确提取数据特征和有效去除数据噪声的问题,充分挖掘盾构掘进实测数据时间序列信息,依托合肥地铁7号线耕耘路站—清潭路站区间盾构... 在盾构掘进过程中,竖向姿态控制难度较大,盾体常与设计轴线产生偏差。为解决既有盾构姿态预测模型无法准确提取数据特征和有效去除数据噪声的问题,充分挖掘盾构掘进实测数据时间序列信息,依托合肥地铁7号线耕耘路站—清潭路站区间盾构隧道工程,对收集的掘进数据进行预处理,包括去除停机状态数据及异常数据,提出用于盾构竖向姿态预测的CNN-LSTM组合模型,并将测试集上的模型预测结果与传统回归模型进行对比,最后对不同样本数量及固定网络参数时的模型性能进行研究。研究结果表明:CNN-LSTM组合模型对盾构竖向姿态的预测效果较好,在测试集上的预测平均绝对误差E_(MA)和均方根误差E_(RMS)较低,同时预测的决定系数R^(2)较高,表明模型具有较小的预测误差和较高的预测精度;与ARIMA、LSTM和SVR模型相比,CNN-LSTM模型在测试集上预测的R^(2)分别提高了1.04%、19.75%和79.63%,此外,模型的预测E_(MA)和E_(RMS)较低,并且训练耗时显著降低;不同训练集样本数量对CNN-LSTM模型性能有一定影响,当训练集样本数量与测试集样本数量之比为4:1时,模型预测的R^(2)最高,表明此时模型具有最佳的预测性能;增加训练集样本数量可能导致过拟合问题,降低模型的泛化能力,减少训练集样本数量则可能导致欠拟合问题,使模型在测试集上的预测精度下降;固定部分网络参数可以有效减少训练参数量和训练时间,同时提高模型的预测精度,当固定4层网络参数时,模型预测性能最佳,预测的R^(2)为0.93,预测的E_(MA)和E_(RMS)分别为0.029和0.048,训练耗时为46 s。 展开更多
关键词 盾构隧道 盾构竖向姿态 停机状态 CNN-LSTM组合模型
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应对极端冰灾的电力系统多阶段韧性提升策略 被引量:1
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作者 李雪 张涵帅 +2 位作者 姜涛 张儒峰 陈厚合 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期69-77,共9页
为提升冰灾下电力系统的韧性,降低系统负荷削减量,提高系统恢复速率,提出一种应对极端冰灾的电力系统多阶段韧性提升策略。对冰灾场景以及受冰灾影响的线路故障率进行建模;从线路抗冰能力、系统负荷损失、系统恢复情况、线路受损情况、... 为提升冰灾下电力系统的韧性,降低系统负荷削减量,提高系统恢复速率,提出一种应对极端冰灾的电力系统多阶段韧性提升策略。对冰灾场景以及受冰灾影响的线路故障率进行建模;从线路抗冰能力、系统负荷损失、系统恢复情况、线路受损情况、维修资源充裕度多个角度构建电力系统综合韧性评估指标,以定位冰灾下系统的薄弱环节;在此基础上,通过灾前线路故障风险预测、灾中机组出力调整以及除冰线路筛选和主动停运除冰、灾后维修顺序规划等策略提升冰灾下的系统韧性。基于IEEE 39和IEEE 118节点系统进行仿真分析,结果验证了所提韧性评估方法和提升策略的有效性。 展开更多
关键词 极端冰灾 电力系统 韧性评估 韧性提升 负荷削减 线路停运除冰
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基于停泵压降数据的页岩气井单段裂缝参数反演——以长宁N209井区页岩气井为例 被引量:2
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作者 赵玉龙 崔乾晨 +3 位作者 高上钧 陈满 郑纯桃 张烈辉 《深圳大学学报(理工版)》 CSCD 北大核心 2024年第1期22-32,共11页
水平井多级分段多簇压裂是页岩气藏有效开发的关键技术,准确评价缝网参数是开展压裂效果评估、压裂工艺优化和压后产能预测等工作的重要前提.传统页岩气井压裂裂缝参数表征主要采用裂缝扩展模拟与现场监测等手段,对压裂施工停泵压降曲... 水平井多级分段多簇压裂是页岩气藏有效开发的关键技术,准确评价缝网参数是开展压裂效果评估、压裂工艺优化和压后产能预测等工作的重要前提.传统页岩气井压裂裂缝参数表征主要采用裂缝扩展模拟与现场监测等手段,对压裂施工停泵压降曲线的信息挖掘与利用不足.采用数字滤波方法消除停泵压降数据的水锤波动,利用分形裂缝表征页岩气井压裂缝网,结合数值试井分析实现了单段裂缝参数反演,建立了一套基于停泵压降数据的缝网参数反演工作流程.该成果在长宁公司N209井区压裂井成功应用,并对裂缝参数评价结果与一体化压裂模拟和产气剖面测试等反演结果进行了验证.结果表明,基于停泵阶段压降数据的单段裂缝参数反演结果显著提升了参数解释精度,有助于揭示页岩气井段间产气能力差异的原因;气井产能与裂缝总长和裂缝表面积的相关性明显高于利用广域电磁法确定的压裂改造体积,其中,早期日产气量与总缝长相关性最高;预计最终回收率与裂缝表面积相关性最高;缝网总长与单簇压裂液规模强线性相关,反映了长宁区块页岩气井压裂工艺2.0的技术先进性.获取页岩气井单段裂缝参数可为产能主控因素分析和压裂效果评价提供更加有效的分析指标. 展开更多
关键词 油气田开发 试井分析 页岩气井 裂缝参数反演 停泵压降 压裂效果评估
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含杂质超临界CO_(2)输送管道停输再启动瞬态特性研究 被引量:1
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作者 苗青 殷布泽 +4 位作者 王鑫 聂超飞 李玉星 李其抚 胡其会 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期43-49,共7页
为研究超临界CO_(2)管道停输后管内温度压力和相态变化规律,以国内某CO_(2)管道为研究对象,利用OLGA软件开展停输再启动瞬态数值模拟,探究不同工况及工质对管道停输再启动过程的影响。研究结果表明:在保证相态不变且下游用户流量不变的... 为研究超临界CO_(2)管道停输后管内温度压力和相态变化规律,以国内某CO_(2)管道为研究对象,利用OLGA软件开展停输再启动瞬态数值模拟,探究不同工况及工质对管道停输再启动过程的影响。研究结果表明:在保证相态不变且下游用户流量不变的情况下,流量越大,最大停输时间越短,且管道中前部和管道高点较其他位置先出现相变;在相同工况下,H_(2)和N_(2)等非极性杂质的存在会使CO_(2)的相包线向上移动,最大停输时间减少;而H_(2)S和CO等极性杂质的存在会使CO_(2)的相包线向下移动,最大停输时间增加;停输再启动过程中,如果所含杂质的密度小于纯CO_(2)的密度,则含有该类型杂质的管道恢复稳定运行状态所需时间短于纯CO_(2)工质管道。研究结果可为相关单位制定CO_(2)管道设计方案和安全停输预案提供参考。 展开更多
关键词 OLGA 含杂质CO_(2) 停输再启动 安全停输时间
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超临界CO_(2)管道瞬态输送工艺研究进展及方向 被引量:5
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作者 李欣泽 袁亮 +7 位作者 张超 王梓丞 邢晓凯 熊小琴 陈晓玲 尚妍 张文辉 陈潜 《大庆石油地质与开发》 CAS 北大核心 2024年第1期22-32,共11页
长距离超临界CO_(2)管道瞬态输送的核心技术还有待突破,相关模型和方法亟需工业规模示范工程的验证及修正。以成就型综述法,对超临界CO_(2)管道输送过程中停输、水击、泄漏和放空工况下形成的CO_(2)瞬态流加以描述、成果比较和综合评价... 长距离超临界CO_(2)管道瞬态输送的核心技术还有待突破,相关模型和方法亟需工业规模示范工程的验证及修正。以成就型综述法,对超临界CO_(2)管道输送过程中停输、水击、泄漏和放空工况下形成的CO_(2)瞬态流加以描述、成果比较和综合评价。结果表明:超临界CO_(2)瞬态流的关键因素是温度、压力、相态变化、协同作用;超临界CO_(2)管道安全停输时间可定义为从停输开始至管内任一点流体即将进入气液共存区的时间;CO_(2)发生相变首先造成流速突变,进而是压力的突变,产生水击现象,引起新的瞬变流动;站场放空系统的设计目标是在放空过程不出现冰堵、材料冷脆、噪声污染、放空系统激振等问题的前提下,放空时间尽量短;埋地管道泄漏规律涉及到土壤渗流场、温度场、浓度场等多场耦合问题。研究结果可为超临界CO_(2)管道流动安全保障提供参考。 展开更多
关键词 CO_(2)管输 瞬变特性 停输再启动 水击 放空 泄漏 相变
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BOG再液化工艺动态模拟教学
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作者 朱建鲁 张树森 +1 位作者 刘胜男 李玉星 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第8期83-87,共5页
液化天然气(LNG)的运输储存方式主要是通过LNG运输船,由于LNG温度低,易挥发,在LNG船的液货舱中LNG与环境存在热交换,蒸发产生的闪蒸气(BOG)会使液货舱压力升高造成安全隐患。安全、环保处理BOG的方法是将其再液化为LNG重新输送回液货舱... 液化天然气(LNG)的运输储存方式主要是通过LNG运输船,由于LNG温度低,易挥发,在LNG船的液货舱中LNG与环境存在热交换,蒸发产生的闪蒸气(BOG)会使液货舱压力升高造成安全隐患。安全、环保处理BOG的方法是将其再液化为LNG重新输送回液货舱。基于此,介绍一种利用软件模拟动态的BOG液化工艺,使用再液化方法为过冷LNG喷射制冷再液化。借用软件模拟再液化工艺的流程,对工艺流程的开、停车过程进行模拟,形成了一套BOG再液化工艺的动态模拟。通过案例教学可加强学生及员工利用软件进行工艺动态模拟的能力,提高对虚拟仿真技术的掌握。 展开更多
关键词 虚拟仿真 动态模拟 蒸发气 再液化 工艺开停车
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高压直流输电保护定值整定依据及配合关系探讨
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作者 王俊生 蒲莹 张建锋 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期181-189,共9页
在中国30余年的高压直流输电工程实践中形成了一套高压直流输电保护系统定值体系。文中结合近年来在应用中出现的复杂案例,对以下保护的定值整定依据开展了进一步探讨:阀短路保护启动定值需避开与换流阀并联的阻容回路的充电电流;换流... 在中国30余年的高压直流输电工程实践中形成了一套高压直流输电保护系统定值体系。文中结合近年来在应用中出现的复杂案例,对以下保护的定值整定依据开展了进一步探讨:阀短路保护启动定值需避开与换流阀并联的阻容回路的充电电流;换流器过流保护过负荷段定值整定依据是直流控制系统失控造成直流运行电流超过控制的过负荷目标值,以及控制目标电流超过所设定的运行时间;直流低电压保护阈值及延时定值的整定需兼顾保护的后备功能,不确保与换相失败保护双桥原理长延时段配合。另外,深入探讨了交直流系统间、金属回线运行方式下直流保护间,以及高压线路再启动与低压再启动间的定值配合问题。最后,提出了高压直流输电保护系统的定值及定值间的配合应有一定的规范性和适度的灵活性的建议。 展开更多
关键词 高压直流输电 保护定值 短路保护 过流保护 再启动
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计及高风速和低风速影响的海上风电机组两阶段滚动优化维护策略
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作者 陈龙 刘璐洁 +3 位作者 符杨 黄玲玲 王昊 庞莉萍 《智慧电力》 北大核心 2024年第7期80-87,95,共9页
针对复杂天气变化影响下海上风电机组维护决策问题,提出了考虑高风速与低风速影响的海上风电机组两阶段滚动优化机会维护策略。首先,提出考虑高风速冲击影响的维护役龄回退模型,量化实际部件退化与及维护成本关系。其次,建立了考虑低风... 针对复杂天气变化影响下海上风电机组维护决策问题,提出了考虑高风速与低风速影响的海上风电机组两阶段滚动优化机会维护策略。首先,提出考虑高风速冲击影响的维护役龄回退模型,量化实际部件退化与及维护成本关系。其次,建立了考虑低风速停机事件维护机会影响的海上风电机组长短期两阶段预防性机会维护模型,滚动更新长期预防性机会维护阈值。最后仿真结果表明,本文所提模型能够有效降低海上风电机组停机成本以及故障损失,提高机组寿命周期内的维护效益。 展开更多
关键词 海上风电机组 高风速冲击 低风速停机 滚动优化
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真空泵用屏蔽电机无传感器残压重投控制策略
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作者 安跃军 初佰慧 +4 位作者 安辉 陆艳君 邓文宇 齐丽君 李明 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期110-119,共10页
针对真空干泵机组故障、生产工艺需要等原因影响真空设备产线在线运行时间的问题,研究真空干泵用屏蔽式感应电机带速重投策略,寻求重投的有利时刻以保证带速重投的成功,对电机断电后的转速和定子失电残压特性展开研究。为此,根据屏蔽感... 针对真空干泵机组故障、生产工艺需要等原因影响真空设备产线在线运行时间的问题,研究真空干泵用屏蔽式感应电机带速重投策略,寻求重投的有利时刻以保证带速重投的成功,对电机断电后的转速和定子失电残压特性展开研究。为此,根据屏蔽感应电机空间向量模型,建立基于电压电流混合磁链观测的无速度传感器估算模型、推导电机断电期间的转速估算方法以及定子失电残压解析式。通过重点研究定子残压和虚拟重投电压间幅值特性和相角特性,确定控制系统的首次重投点和其次重投点。以4 kW真空干泵用屏蔽感应电机机组为例,通过模型仿真和失电残压实验验证了该控制方法在泵类工程中有较好的适用性和准确性,重投阶段的转速稳定时间为0.5 s以内,重投阶段的冲击电流平均减小59.18%。 展开更多
关键词 真空干泵 屏蔽电机 带速重投 定子失电残压 无速度传感器 失电残压实验
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燃煤发电机组灵活调峰下机炉安全状态监测与调控研究综述
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作者 杜小泽 张璇 +1 位作者 庞力平 卫慧敏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期7178-7199,I0009,共23页
“双碳”背景下新能源大量接入电网,燃煤发电机组承担调峰任务,长期处于瞬态运行过程,其灵活运行水平需进一步提升,但深度调峰与快速变负荷使机组运行可靠性下降,机组灵活调峰能力面临设备安全性制约。该文对燃煤发电机组在灵活调峰下... “双碳”背景下新能源大量接入电网,燃煤发电机组承担调峰任务,长期处于瞬态运行过程,其灵活运行水平需进一步提升,但深度调峰与快速变负荷使机组运行可靠性下降,机组灵活调峰能力面临设备安全性制约。该文对燃煤发电机组在灵活调峰下安全稳定运行的研究现状进行评述。首先,综述调峰工况下锅炉换热面、汽轮机转子等部件存在的安全技术问题,明确灵活运行对机组设备安全性的影响。其次,对比分析监测温度、应力等关键运行状态参数的不同方法优缺点与适用性;针对存在的安全技术问题介绍现有的机组运行参数优化与设备结构优化方法。未来将可靠性评估与诊断、停机保温预热及智能先进控制等技术应用于燃煤发电机组的调峰运行将对其安全性提升具有重要意义。最后,对目前燃煤发电机组灵活安全运行的研究现状及面临问题进行总结。 展开更多
关键词 燃煤发电机组 灵活调峰 快速启停 状态监测 安全调控
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基于VE-GEP算法的PM_(2.5)浓度预测
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作者 王超学 邹飞 《计算机系统应用》 2024年第11期194-201,共8页
准确预测PM_(2.5)浓度对于公众健康和环境保护具有重要意义,但其非线性、多变性以及复杂性的特点导致难以准确预测.基于此,本文针对传统GEP存在的不足,提出了一种基于病毒进化的基因表达式编程算法(VE-GEP)来预测PM_(2.5)浓度.该算法在... 准确预测PM_(2.5)浓度对于公众健康和环境保护具有重要意义,但其非线性、多变性以及复杂性的特点导致难以准确预测.基于此,本文针对传统GEP存在的不足,提出了一种基于病毒进化的基因表达式编程算法(VE-GEP)来预测PM_(2.5)浓度.该算法在GEP的基础上引入了复活机制与诱变重启机制.复活机制能去除种群中的劣质个体,改善种群中个体的质量;诱变重启机制通过引入优质基因和新的个体,提高种群的多样性,增强算法的寻优能力.实验结果表明, VE-GEP算法相较于GEP、DSCE-GEP和CNN-LSTM在春季、夏季和秋季中的预测模型均有不同程度的提高,拟合度分别提高1.28%/0.1%/0.13%、1.86%/1.29%/0.42%、0.57%/0.24%/0.29%,为PM_(2.5)浓度预测研究提供了新的思路和方法. 展开更多
关键词 基因表达式编程 复活机制 诱变重启机制 病毒进化 PM_(2.5)浓度预测
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超临界CO_(2)管道安全停输再启动过程和安全停输时间影响因素
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作者 李欣泽 孙佳奇 +9 位作者 袁亮 张超 王梓丞 孙晨 董正淼 张海帆 孙颖婷 邢晓凯 熊小琴 邹炜杰 《大庆石油地质与开发》 CAS 北大核心 2024年第6期136-147,共12页
超临界CO_(2)管道在停输和再启动等瞬态过程中,流体易发生相变,密度、比热容等物性参数会发生阶跃式变化,使得管内的CO_(2)流体体积发生剧烈波动,将对管道产生脉动冲击,危害管道安全。为了明确超临界CO_(2)管道安全停输时间的影响因素,... 超临界CO_(2)管道在停输和再启动等瞬态过程中,流体易发生相变,密度、比热容等物性参数会发生阶跃式变化,使得管内的CO_(2)流体体积发生剧烈波动,将对管道产生脉动冲击,危害管道安全。为了明确超临界CO_(2)管道安全停输时间的影响因素,从安全控制的角度出发,首先结合超临界CO_(2)物性、相图和准临界性质,确定了超临界CO_(2)管道安全停输时间的定义,从管道停输开始至管内任一点流体进入气液共存区的时间;然后依托新疆油田CO_(2)管输示范工程,分别采用商业软件和MATLAB编程的方式,建立超临界管输水力热力计算模型,探究了管道停输及再启动过程中管内温度、压力、密度及相态协同变化波动规律;最后采用因素轮换法研究了主要工艺参数和环境参数对管道安全停输时间的影响规律。结果表明:降低首站出站温度、提高管道运行压力、较高土壤环境温度、较低管土总传热系数有助于延长超临界CO_(2)管道的安全停输时间。研究结果可为超临界CO_(2)管道安全运行提供一定理论支持和技术保障。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 管道输送 瞬变特性 停输再启动 相变 安全停输时间
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梯级泵站事故停机输水明渠水力过渡过程研究
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作者 侯慧敏 马海华 +2 位作者 张永明 尚露露 王富建 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第10期142-147,共6页
为解决梯级泵站系统因超负荷、大流量、高水位运行出现垮渠、跳闸停机等事故,而导致水力过渡过程中出现进水前池被抽干或漫顶等问题,以甘肃省景泰川电力提灌二期工程长距离输水明渠为研究对象,在多梯级泵站事故停机产生溢流的工况下,基... 为解决梯级泵站系统因超负荷、大流量、高水位运行出现垮渠、跳闸停机等事故,而导致水力过渡过程中出现进水前池被抽干或漫顶等问题,以甘肃省景泰川电力提灌二期工程长距离输水明渠为研究对象,在多梯级泵站事故停机产生溢流的工况下,基于Realizable k-ε和VOF模型进行数值模拟计算,分析景电二期工程1#~7#干渠在调蓄系统作用下,不同渠长、坡降的水面线以及水力振荡分布规律。结果表明:泵站停机后水位出现升降交替的水力振荡现象,影响各泵站波峰水位高度不一致的主要原因是渠道坡降;不同参数特征的渠道壅水波运动的回溯距离不同,溢流堰上发生溢流的时间主要在第一次水位振荡过程中。 展开更多
关键词 多梯级泵站 长距离输水 泵站机组停机 水力过渡 景泰川电力提灌二期工程
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基于单片阻抗一致性吹扫的燃料电池低温冷启动策略研究 被引量:1
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作者 孔维峰 方川 +10 位作者 刘继红 李建秋 李飞强 黄圣涛 赵兴旺 石焱 袁殿 徐梁飞 孙鹏 周恩飞 欧阳明高 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期260-268,336,共10页
车用石墨板燃料电池低温冷启动能力弱,是影响燃料电池技术在北方寒冷地区大规模推广的重要瓶颈。饥饿自升温是一种常见的低温冷启动策略,其基本原理是通过降低反应物供应速率来增加过电势,短时间在电池内部产生大量热量从而实现快速升... 车用石墨板燃料电池低温冷启动能力弱,是影响燃料电池技术在北方寒冷地区大规模推广的重要瓶颈。饥饿自升温是一种常见的低温冷启动策略,其基本原理是通过降低反应物供应速率来增加过电势,短时间在电池内部产生大量热量从而实现快速升温。该方法原理简单,但对电堆单体初始含水量一致性要求高、且易出现单片反极和尾排氢浓度超标的情况,影响系统安全性和电堆耐久性。针对上述问题,课题组研制了单体多通道交流阻抗在线测试装置,提出了面向单片阻抗一致性的电堆优化吹扫策略,建立了基于定电压变流量泵氢控制的低温冷启动方法,实现了低温启动瞬态过程的高产热、高安全、高动态的电压、电流、进堆/旁通空气流量的多目标多参数的耦合协调控制。台架实验结果表明,采用优化吹扫策略后,单片阻抗间最大差值由0.7降低至0.2 mΩ以下;燃料电池发动机系统可实现124 s内-40℃下快速启动,且重复性好。相关技术在北京冬奥会燃料电池示范中获得了应用,验证了其有效性。 展开更多
关键词 燃料电池汽车 低温环境适应性 停机吹扫 冷启动 泵氢控制
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长庆油田某页岩油管道停输再启动研究
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作者 张巧生 朱国承 +3 位作者 杨飞 郭生忠 王斐 冯宇 《油气田地面工程》 2024年第5期7-11,16,共6页
输油管道停输再启动是一项复杂的工程问题,为确保长庆油田某页岩油管道的运行安全,需对管道停输再启动开展研究。根据该页岩油管道的基础数据和所输页岩油的油品物性,利用SPS仿真软件对冬春季和夏秋季正常输送时管道的出站压力和进站油... 输油管道停输再启动是一项复杂的工程问题,为确保长庆油田某页岩油管道的运行安全,需对管道停输再启动开展研究。根据该页岩油管道的基础数据和所输页岩油的油品物性,利用SPS仿真软件对冬春季和夏秋季正常输送时管道的出站压力和进站油温进行计算分析,并对不同停输时间下管道的再启动过程进行模拟。研究发现:将管道进站油温高于原油凝点3℃时的停输时间确定为安全停输时间,在最高输量和最低输量条件下,管道冬春季的安全停输时间分别为28 h和3.5 h,推荐管道停输后再启动压力分别为6 MPa和3 MPa;针对最低输量下管道安全停输时间较短的情况,推荐在停输前加降凝剂处理,以延长管道安全停输时间;夏秋季安全停输时间均大于100 h,推荐管道停输后再启动压力为5.5 MPa和1.5 MPa。该研究结果为管道的稳态运行和停输再启动操作提供了参考。 展开更多
关键词 页岩油 安全停输时间 停输再启动 SPS软件
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煤粉侵入对支撑裂缝渗透率的动态影响规律 被引量:2
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作者 张惜图 胡胜勇 +4 位作者 武玺 李国富 冯国瑞 王艳峰 陈召英 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2338-2346,共9页
煤粉侵入煤层水力压裂支撑裂缝容易导致裂缝堵塞,造成支撑裂缝导流能力和煤储层渗透率降低,进而严重影响煤层气井的稳定排采及产量。分别建立煤层气井停井前与重启后煤粉侵入支撑裂缝渗透率动态演化模型,并利用煤岩导流性能测试系统进... 煤粉侵入煤层水力压裂支撑裂缝容易导致裂缝堵塞,造成支撑裂缝导流能力和煤储层渗透率降低,进而严重影响煤层气井的稳定排采及产量。分别建立煤层气井停井前与重启后煤粉侵入支撑裂缝渗透率动态演化模型,并利用煤岩导流性能测试系统进行煤粉连续流动与间歇流动条件下的煤粉侵入支撑裂缝实验,验证了模型的正确性,研究了煤层气井停井与排采流速对支撑裂缝渗透率时空演化的影响规律。研究表明:随煤粉运移时间增加,支撑裂缝渗透率骤降后缓慢衰减,且沿煤粉运移方向,支撑裂缝内部空间孔隙损失率逐渐降低,裂缝内部渗透率沿煤粉运移方向逐渐升高。随煤粉持续侵入支撑裂缝,煤层气井关井重启后支撑裂缝孔隙损失率较停井前孔隙损失率更大,渗透率不能恢复至停井前。排采流速越慢,煤粉侵入支撑裂缝渗透率衰减速度越慢,渗透率越高,支撑裂缝渗透率受煤粉侵入影响在低排采流速下对流速变化更为敏感,缓慢排采流速下停井对支撑裂缝渗透率伤害更低。煤粉沉积系数越大,煤粉侵入过程中支撑裂缝近端渗透率越小,远端渗透率越大,而弥散系数越大,支撑裂缝远端渗透率越小,裂缝近端渗透率受弥散系数影响极小,煤层气井停井对支撑裂缝近端渗透率伤害更严重。煤粉侵入过程中支撑裂缝近端渗透率衰减速度更快,裂缝远端渗透率衰减速度更缓慢,沉积系数变化对支撑裂缝近端渗透率影响显著,而弥散系数变化对支撑裂缝远端渗透率影响更显著。 展开更多
关键词 水力压裂 支撑裂缝 煤粉 渗透率 停井
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