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旅游驱动乡村治理——城乡要素流动视角的动力学机制分析 被引量：8
1
作者 刘民坤 邓小桂 《旅游学刊》 北大核心 2025年第2期15-29,共15页
城乡融合发展是中国式现代化的必然要求。通过乡村旅游促进城乡要素平等交换、双向流动,能够推进乡村全面振兴,促进城乡共同繁荣发展。文章从城乡要素流动视角,基于“驱动力-状态-响应”的分析框架,构建了旅游驱动乡村治理的模型,借助Ve... 城乡融合发展是中国式现代化的必然要求。通过乡村旅游促进城乡要素平等交换、双向流动,能够推进乡村全面振兴,促进城乡共同繁荣发展。文章从城乡要素流动视角,基于“驱动力-状态-响应”的分析框架,构建了旅游驱动乡村治理的模型,借助Versim系统动力学建模软件揭示旅游驱动乡村治理的复杂内在机制。通过对驱动力子系统的主要参数进行调节,预测状态子系统和响应子系统的仿真变化,模拟6种不同驱动力情景下乡村治理水平受到各种因素共同影响的作用机制和演化趋势。研究结果表明:单要素驱动模式中创新要素的驱动效果最为明显,多要素综合驱动模式中乡村旅游驱动模式的仿真结果为最优,此模式既能有效激活城乡各要素的协同驱动力,又能规避生态环境风险,有效提升乡村治理水平。文章初步搭建了旅游驱动乡村治理的系统动力学研究框架,完善、深化了对乡村旅游通过城乡要素流动驱动乡村治理内在作用机制的研究,为乡村旅游驱动乡村治理实践提供了路径参考。 展开更多
关键词 旅游驱动 乡村治理 要素流动 系统动力学 内在机制
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数据驱动在水下无人航行器泵喷推进器流场重构中的应用
2
作者 张永 范宇 +2 位作者 刘海光 刘志浩 刘宏杰 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第3期509-516,共8页
针对水下无人航行器泵喷推进器难以获取高保真流场信息的缺陷,利用数据驱动方法中的混合下采样跳跃连接/多尺度重构模型研究了后置定子泵喷推进器超分辨流场重构的准确性。该模型可利用偏置、权重的非线性分布建立低分辨率流场与超分辨... 针对水下无人航行器泵喷推进器难以获取高保真流场信息的缺陷,利用数据驱动方法中的混合下采样跳跃连接/多尺度重构模型研究了后置定子泵喷推进器超分辨流场重构的准确性。该模型可利用偏置、权重的非线性分布建立低分辨率流场与超分辨率流场之间的复杂关系。相比实验方法,所提方法存在成本低的优势,而相比数值仿真方法,存在效率高、精度高的优势。同时,结合变分贝叶斯理论分析了泵喷推进器超分辨重构的不确定性分布。研究结果表明:含有变分贝叶斯理论的混合数据驱动模型重构泵喷推进器准确性更高,较高的重构误差主要分布在轮毂区域及叶片旋转区域。该方法可将水下无人航行器泵喷推进器的低分辨流场提高256倍,较高不确定性区域主要分布在重构曲线的波峰处。 展开更多
关键词 泵喷推进器 数据驱动 流场重构 变分贝叶斯
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泵驱两相流系统启动特性的数值模拟研究
3
作者 周年勇 储扬洋 +5 位作者 鲍庆国 刘阳 唐光华 吕文宇 邹有鑫 赵英杰 《热科学与技术》 北大核心 2025年第5期452-460,共9页
开展了泵驱两相流系统流动传热过程的数值模拟,利用多学科仿真软件AMESim建立泵驱两相流系统一维数值模型,以R134a为介质,研究了系统的传热特性,并通过与试验数据进行对比,模拟值与实验值的最大相对误差为7.0%,验证了模型的有效性。结... 开展了泵驱两相流系统流动传热过程的数值模拟,利用多学科仿真软件AMESim建立泵驱两相流系统一维数值模型,以R134a为介质,研究了系统的传热特性,并通过与试验数据进行对比,模拟值与实验值的最大相对误差为7.0%,验证了模型的有效性。结果表明:蒸发器内温度沿轴向逐渐降低,温降在1.000℃左右,干度随着循环泵转速增大而逐渐降低,随外部热负荷的上升而增大;冷却水温度对系统运行特性的影响较大,当冷却水温度由30.000℃增加至60.000℃时,蒸发器内温度上升了42.0%,并依据蒸发器和冷凝器内温度动态变化曲线,将系统启动特性分为三类;工质过冷度会使得蒸发器内部温度产生不均匀震荡,温度梯度过大。研究结果可为泵驱两相流系统的设计及运行调控提供参考。 展开更多
关键词 泵驱两相流 传热 蒸发器 冷凝器 启动特性
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数据驱动的高速公路自学习元胞传输模型
4
作者 林培群 黄超铄 +2 位作者 周楚昊 庞崇浩 邓锴宇 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第5期103-113,123,共12页
高效的交通仿真模型能够为交通管理部门提供实时和短期的路段流量变化情况,为主动交通管理与路网优化疏导提供科学依据。然而,在复杂交通场景下,模型参数易受环境影响发生变化,导致仿真精度下降。本文提出一种数据驱动的自学习元胞传输... 高效的交通仿真模型能够为交通管理部门提供实时和短期的路段流量变化情况,为主动交通管理与路网优化疏导提供科学依据。然而,在复杂交通场景下,模型参数易受环境影响发生变化,导致仿真精度下降。本文提出一种数据驱动的自学习元胞传输模型(Self-Learning Cell Transmission Model,SLCTM)。模型采用数据驱动方式,通过对元胞输入特征、内部状态与输出流量的自适应拟合,自主学习元胞传输模型中需要人工标定的参数,有效规避复杂参数标定过程,提升仿真的准确性与运行效率。基于广东省南二环高速公路和佛开高速公路实测数据的验证结果表明:与随机森林模型相比,SL-CTM在两条道路的流量仿真加权平均绝对误差百分比(Weighted Mean Absolute Percentage Error,WMAPE)分别下降17.55%和15.83%;与长短期记忆网络相比,SL-CTM在两条道路的流量仿真WMAPE分别下降12.37%和10.50%;说明SL-CTM在使用更少初始特征的同时具备更强的流量突变响应能力;与SUMO(Simulation of Urban Mobility)仿真软件相比,SL-CTM的WMAPE下降55.90%,仿真速度提升72.57%,在高流量场景中表现出更优的仿真性能。研究表明,SL-CTM能够显著提升交通仿真的精度与计算效率,为复杂交通环境下的动态交通管理提供更为可靠的技术支持。 展开更多
关键词 智能交通 交通流预测 元胞传输模型 高速公路 数据驱动建模
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轮缘推进器流体激振力与流噪声特性分析
5
作者 李东波 孔令荀 +2 位作者 屈毅林 芦苇 李旭东 《船舶工程》 北大核心 2025年第10期10-21,共12页
[目的]为掌握轮缘推进器(RDT)在非均匀流场作用下的流体激振力和流噪声特性,[方法]对RDT桨叶在三维流场中的流体激振力和流噪声特性进行分析。基于雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方法对导管螺旋桨(DP)的敞水性能进行模拟,并将所得结果与... [目的]为掌握轮缘推进器(RDT)在非均匀流场作用下的流体激振力和流噪声特性,[方法]对RDT桨叶在三维流场中的流体激振力和流噪声特性进行分析。基于雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方法对导管螺旋桨(DP)的敞水性能进行模拟,并将所得结果与试验结果相对比,验证该方法的有效性。利用流场仿真分析RDT的敞水性能和流体激振力特性,并采用大涡模拟(LES)方法,结合FW-H声学模型获取推进器的声压信息。在此基础上,对DP与RDT的敞水性能、流体激振力和流噪声声场进行对比。[结果]结果表明:在不同进速下,RDT相比DP具有更高的推力和扭矩,且其表面脉动压力大;RDT产生的噪声主要是低频噪声;RDT的声压波动比DP更平稳,轴向和径向总声压级分别比DP高约0.7 dB和8.0 dB;RDT的噪声分布呈偶极子特性,桨叶轴向的总声压级高于径向。[结论]研究成果可为RDT的减振降噪设计提供一定参考。 展开更多
关键词 轮缘推进器(RDT) 数值模拟 流体激振力 流噪声
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基于温度梯度反演扩散流速的实验研究
6
作者 李冰冰 宋冉 +1 位作者 蒋莉莉 吴锜 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第5期339-343,共5页
提出了一种基于温度梯度反演扩散流的测量方法,旨在研究密度驱动流场环境中流速的测量方法。该方法不仅能够有效测量低速的扩散流,还验证了温度梯度驱动扩散流的原理。传统声学和光学多普勒流速计在低颗粒浓度环境中面临低信噪比问题,... 提出了一种基于温度梯度反演扩散流的测量方法,旨在研究密度驱动流场环境中流速的测量方法。该方法不仅能够有效测量低速的扩散流,还验证了温度梯度驱动扩散流的原理。传统声学和光学多普勒流速计在低颗粒浓度环境中面临低信噪比问题,难以准确测量密度驱动的超低流速扩散流。而本研究通过在实验水池中产生温度梯度,以光学多普勒流速仪作为流速标定参考,同时监测和采集温度和流速数据,利用温度梯度模型反演流速。实验结果表明,该方法测速分辨率达到0.1 mm/s,反演得到的流速与实际流速之间的误差在6%以内,为低扩散流速测量提供了一种新的解决方案。 展开更多
关键词 温度梯度 扩散流测量 密度驱动流场 无粒子环境
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椭圆翼型动态失速流场模态分解与重构
7
作者 曾揚洋 曾聪 +2 位作者 赵国庆 李春华 招启军 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第7期28-41,I0001,共15页
为深入研究椭圆翼型动态失速特性、捕捉流场非定常结构,首先基于非定常雷诺平均纳维-斯托克斯方程,并通过SST k-ω、γ-Re_(θt)进行湍流和转捩建模,建立了一套适用于椭圆翼型流场模拟的数值方法。随后,对相对厚度为16%的椭圆翼型深度... 为深入研究椭圆翼型动态失速特性、捕捉流场非定常结构,首先基于非定常雷诺平均纳维-斯托克斯方程,并通过SST k-ω、γ-Re_(θt)进行湍流和转捩建模,建立了一套适用于椭圆翼型流场模拟的数值方法。随后,对相对厚度为16%的椭圆翼型深度动态失速的工况进行了数值模拟,并在时域上对流场非定常特征、气动力系数变化规律进行了深入分析。通过动态模态分解技术对速度和压力进行了特征提取,并以模态能量占比为理论基础,建立了共轭模态的截取方法,开展了流场重构与误差评估。结果表明,椭圆翼型在抬头侧前缘处产生的分离泡是其动态失速涡形成的重要征兆,各阶模态能有效描述动态失速的动力学特征,且与时域上的主要流动特征存在一致性。在各阶模态之中,一阶模态为静态模态,体现出翼型深度失速的流动特征,而流场的非定常结构则来源于共轭模态的贡献。除去一阶模态,采用75%~95%能量占比的共轭模态重构流场能一定程度地反映气动力系数在时域上的变化规律,但无法准确描述精细的非定常细节;采用99%能量占比的共轭模态重构流场,虽然在翼型发生严重流动分离的时刻存在着较大的误差且在捕捉近壁分离泡的流动细节上精度有限,但在重构气动力系数上具有较高的精度和较为有效的模型降维能力,在工程上具有应用价值。 展开更多
关键词 椭圆翼型 动态失速 动态模态分解 流场重构 数据驱动
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类蜂窝结构对腔体流动分岔的影响研究
8
作者 管永科 郭世鹏 +1 位作者 桑为民 安博 《力学学报》 北大核心 2025年第3期569-577,共9页
流动分岔对于厘清流场物理特性意义非凡,对于工程实际中遇到的流动问题分析和相关应用有着非常重要的指导意义.作为流体力学中的经典问题,腔体流动在很多重要领域都被广泛应用,具备极高的研究价值.对于腔体内流流动而言,腔体几何构型对... 流动分岔对于厘清流场物理特性意义非凡,对于工程实际中遇到的流动问题分析和相关应用有着非常重要的指导意义.作为流体力学中的经典问题,腔体流动在很多重要领域都被广泛应用,具备极高的研究价值.对于腔体内流流动而言,腔体几何构型对于流动分岔的类型和临界雷诺数影响较大.针对目前国内外研究现状,部分几何构型对于流动分岔的影响规律尚未明晰.文章通过基于直角网格的LBM算法和流场稳定性分析理论,针对类蜂窝构型的腔体内流开展数值模拟和流动现象机理分析研究,揭示了类蜂窝结构对于内流流场流动分岔的影响机制.对比之前的研究,着重探究类蜂窝构型对于Hopf、Neimark-Sacker以及Turbulence-triggering流动分岔的影响以及该构型内流动演化模式和涡系发展特征,从物理层面分析流动现象的形成机理.研究结果表明,虽然类蜂窝构型不会影响流动分岔的类型以及流场演化模式,但是对于流动分岔的临界值影响较大.可以有效推迟流动失稳和湍流出现,极大地提升了内流流场的稳定性.此外,该流场内的涡系结构及演化规律异常稳定. 展开更多
关键词 顶盖驱动腔体内流 类蜂窝结构 流场稳定性 格子玻尔兹曼方法 流动分岔
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基于动力驱动旋流器的气液两相流量测量
9
作者 王浩存 徐强 +3 位作者 张雪梅 马小俊 李露露 郭烈锦 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第9期2958-2965,共8页
精确测量气液流量已成为多相流量测量领域的一个难点。本文设计了一种新的动力驱动的旋流器设备,以自来水和空气为工质,对不同旋流器转速和气液流量下的节流压差、径向压差的变化特性与规律进行了研究。结果表明,随着两相流量的增大,节... 精确测量气液流量已成为多相流量测量领域的一个难点。本文设计了一种新的动力驱动的旋流器设备,以自来水和空气为工质,对不同旋流器转速和气液流量下的节流压差、径向压差的变化特性与规律进行了研究。结果表明,随着两相流量的增大,节流压差单调增大,而径向压差在不同流型下呈现出三种不同的变化趋势,且在低气液流量下,提高旋流器转速拓宽了径向压差的稳定区间,从而获得更宽的测量范围。此外,本文引入滑移比和压差修正系数对分相流模型进行修正,建立了一种新的气液流量测量模型。在实验案例中,旋流器静态(转速为)时装置测量的液相和气相误差分别为±3.2%和±22%;而旋流器转速为600r·min^(-1)时装置测量的液相和气相误差分别为±2.5%和±9.6%。 展开更多
关键词 气液两相流 流量测量 旋流器 动力驱动 压差法
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基于流动单元智能划分的湖泊-三角洲致密砂岩储层渗透率测井评价
10
作者 赵天沛 赵勇 +4 位作者 谭茂金 李久娣 李博 王安龙 叶俊琦 《石油物探》 北大核心 2025年第2期388-396,共9页
在湖泊-三角洲沉积体系中,致密砂岩储层孔隙结构复杂且孔隙类型多样、渗透率低,此类储层的测井解释与评价面临挑战。渗透率是储层评价和产能预测的关键参数,传统的渗透率测井解释方法精度低,不能满足生产要求。针对这一难题,分析了影响... 在湖泊-三角洲沉积体系中,致密砂岩储层孔隙结构复杂且孔隙类型多样、渗透率低,此类储层的测井解释与评价面临挑战。渗透率是储层评价和产能预测的关键参数,传统的渗透率测井解释方法精度低,不能满足生产要求。针对这一难题,分析了影响储层渗透性的微观因素(孔隙结构)和宏观因素(流动单元),而且孔隙结构与流动单元密切相关,提出了岩石类型与流动单元指数(FZI)大小分类构建渗透率模型的方法。首先,分析岩心实验结果,确定岩石类型,计算岩心流动单元指数并利用累计频率法进行类型细分,针对每种类型构建相应的渗透率模型。然后,选取敏感测井实验构建标签,利用深度神经网络构建最佳模型,预测储层流动单元指数。最后,将孔隙度测井和流动单元指数代入相应的分类模型,计算出渗透率。将该方法应用于XH凹陷HG组低孔、低渗储层的渗透率预测进行应用,渗透率预测对数误差约为0.18,比利用深度神经网络直接预测渗透率的效果好。新的储层渗透率评价方法包括基于数据驱动的机器学习方法和基于机理或知识驱动的物理模型构建,体现了数模双驱智能思想,显著提高了致密砂岩储层渗透率测井评价精度,为其他湖泊-三角洲沉积体系储层渗透率预测提供了重要借鉴。 展开更多
关键词 湖泊-三角洲沉积 致密砂岩储层 流动单元指数 深度神经网络 数模双驱智能 渗透率评价
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不同使用规则下CAV专用道规划方案合理性分析方法
11
作者 李同飞 朱宏菲 +3 位作者 熊杰 窦雪萍 周文涵 翁剑成 《交通运输研究》 2025年第1期58-66,共9页
对于尚未设置CAV专用道的路段,交通规划设计者亟需一种简单、高效的方法,用以快速分析在复杂的交通条件下CAV专用道规划方案的合理性。为此,首先,考虑异质车辆在纵向车道的空间分布与CAV在混合交通流中的比例,推导出不同类型车道通行能... 对于尚未设置CAV专用道的路段,交通规划设计者亟需一种简单、高效的方法,用以快速分析在复杂的交通条件下CAV专用道规划方案的合理性。为此,首先,考虑异质车辆在纵向车道的空间分布与CAV在混合交通流中的比例,推导出不同类型车道通行能力计算公式,为后续车辆通行时间计算奠定基础;其次,基于用户均衡理论分析不同出行者在不同类型车道上的流量分布,据此计算不同类型车道的车辆出行时间成本;最后,从交通规划设计者的角度出发,针对混合使用和完全分离这两种不同的CAV专用道使用规则,通过比较设置CAV专用道前后车辆总的出行时间成本,提出CAV专用道规划方案合理性评估标准。结果显示,基于给定的CAV在混合交通流中的比例和路段的车道数,利用该评估标准可以快速判断拟采用的CAV专用道规划方案的合理性。 展开更多
关键词 智能交通 CAV专用道 混合交通流 人类驾驶车辆 网联自动驾驶车辆 用户均衡
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转速和流量对轮缘驱动轴流泵压力脉动的影响
12
作者 陈孟杰 张琢 +3 位作者 欧阳武 盛晨兴 刘报 刘伟 《中国机械工程》 北大核心 2025年第10期2198-2206,共9页
新型轮缘驱动轴流泵(RDP)在运行过程中存在压力脉动现象,影响泵的运行性能和系统稳定性。采用数值模拟方法分析了不同转速和流量工况下RDP的外特性与内部流动特性。结合本征正交分解(POD)方法,通过时空特征分解提取主要能量模态,研究了... 新型轮缘驱动轴流泵(RDP)在运行过程中存在压力脉动现象,影响泵的运行性能和系统稳定性。采用数值模拟方法分析了不同转速和流量工况下RDP的外特性与内部流动特性。结合本征正交分解(POD)方法,通过时空特征分解提取主要能量模态,研究了转速和流量对叶轮叶片尾缘压力脉动的影响,揭示了非线性效应与动静干涉现象之间的关系。研究结果表明,不同转速对应不同最佳工况点,随着转速的降低,RDP的最佳工况点向低流量方向偏移;压力脉动主要受非线性动力学行为影响,叶轮叶片和导叶叶片之间的非线性干涉效应在低转速和大流量工况下更加显著。 展开更多
关键词 轮缘驱动轴流泵 压力脉动 本征正交分解 动静干涉 转速 流量
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波浪层移输运级配沙的近床面垂向通量公式
13
作者 苗佳奇 胡昕宇 +1 位作者 施华斌 陈鑫 《力学学报》 北大核心 2025年第9期2097-2106,共10页
底床泥沙垂向上交换的强度通常用垂向泥沙通量表示.作为传统泥沙数值模型的必要底部边界条件,垂向泥沙通量对准确计算泥沙浓度至关重要.现有研究对波浪往复流层移输运级配沙的垂向通量认识仍不够完善,缺乏相应的底部边界条件.文章基于... 底床泥沙垂向上交换的强度通常用垂向泥沙通量表示.作为传统泥沙数值模型的必要底部边界条件,垂向泥沙通量对准确计算泥沙浓度至关重要.现有研究对波浪往复流层移输运级配沙的垂向通量认识仍不够完善,缺乏相应的底部边界条件.文章基于质量守恒的级配沙时空浓度公式,针对近岸常见波浪诱导的非对称往复流,通过组分加权方法,推导了级配沙层移输运的近床面垂向通量公式,包含垂向总通量、下沉通量和上浮通量.通量公式综合了泥沙的级配效应和相位差效应、波浪的加速度效应和非对称波边界层效应,得到了往复流水槽实验数据的验证.公式有效地捕获了往复流层移输沙的非恒定特性和组分特性,能够详细地解析层移输沙层,可展望以近床边界条件用于级配泥沙输运数值模型.基于推导的垂向通量公式,进一步探讨了隐暴效应对不同组分泥沙垂向通量的影响,发现细组分的垂向通量呈现显著的反相位趋势,且不同组分的泥沙垂向通量存在反均等化的现象,进一步提高了对往复流输运级配沙的认识. 展开更多
关键词 垂向通量 级配沙 层移输沙 非对称往复流 相位差
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融合模糊神经网络预决策的有源配电网实时随机调度方法
14
作者 程礼临 罗子杰 +3 位作者 李群 张宁宇 李雅然 臧海祥 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第19期75-85,共11页
伴随大量分布式资源接入有源配电网,配电网内部不确定性增强。为建立准确的调度模型,将光伏出力的不确定性、负荷的随机性分别描述为对应预测误差的不确定性,并通过数据驱动的方法获得不确定变量的概率分布。考虑到基于二阶锥松弛(SOCR... 伴随大量分布式资源接入有源配电网,配电网内部不确定性增强。为建立准确的调度模型,将光伏出力的不确定性、负荷的随机性分别描述为对应预测误差的不确定性,并通过数据驱动的方法获得不确定变量的概率分布。考虑到基于二阶锥松弛(SOCR)的潮流模型可能违反松弛条件并造成误差,基于欧拉方程重新推导了潮流模型,进一步建立有源配电网经济、安全的随机优化功率调度模型。针对所提模型的特点,提出一种融合模糊神经网络(FNN)预决策的有源配电网实时随机调度方法。首先,利用FNN对不确定变量的概率分布进行模糊描述,将其输出作为求解器寻优的初值。然后,通过求解器进行加速求解。最后,通过改进的IEEE 33节点系统验证所提模型和方法的有效性。 展开更多
关键词 有源配电网 实时随机调度 数据驱动 潮流 模糊神经网络 不确定性
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工质驱动分布式推进系统多学科优化设计研究
15
作者 王笑晨 贾琳渊 +2 位作者 陈玉春 吴吉昌 张鑫 《推进技术》 北大核心 2025年第3期26-38,共13页
为对工质驱动分布式推进系统的性能、尺寸、质量进行评估与多学科优化设计,从部件技术水平出发,基于推进系统气动热力学优化模型及部件几何/结构/性能耦合模型建立了推进系统多学科设计方法。以此为支撑,采用粒子群优化算法对工质驱动... 为对工质驱动分布式推进系统的性能、尺寸、质量进行评估与多学科优化设计,从部件技术水平出发,基于推进系统气动热力学优化模型及部件几何/结构/性能耦合模型建立了推进系统多学科设计方法。以此为支撑,采用粒子群优化算法对工质驱动分布式推进系统和涡轮电分布式推进系统进行了多学科优化设计。针对40 kN级巡航推力分布式推进系统的设计结果显示,工质驱动分布式推进系统相对于涡轮电分布式推进设计点耗油率降低4.5%,推进系统质量降低38%,但推进系统中各子系统具有更大的尺寸。从质量和耗油率而言,工质驱动分布式推进系统是降低飞行任务油耗的可行技术途径,但其换热器及传输管路尺寸较大,是在工程实践中应用面临的主要挑战。 展开更多
关键词 分布式推进 工质驱动 流路尺寸预估 多学科设计 粒子群优化算法
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RBF神经网络算法在管道流致振动中的应用和实验研究
16
作者 王斌斌 《核动力工程》 北大核心 2025年第3期125-130,共6页
针对传统流固耦合方法耗时较长,导致核电厂管道设计人员在设计阶段难以开展针对性减振计算的问题,本文采用基于数据驱动的径向基函数(RBF)神经网络算法进行管道流致振动分析。该算法利用数据库中大量节流管件的载荷数据进行训练,可以在... 针对传统流固耦合方法耗时较长,导致核电厂管道设计人员在设计阶段难以开展针对性减振计算的问题,本文采用基于数据驱动的径向基函数(RBF)神经网络算法进行管道流致振动分析。该算法利用数据库中大量节流管件的载荷数据进行训练,可以在短时间完成管道流致振动的定量计算。相对于传统流固耦合方法提高了管道流致振动的分析效率。为验证计算结果的有效性,对不同开度下的球阀和弯头管道进行了实验研究。实验研究发现,由于泵的激励等外界结构振动的存在,当流致振动在总振动中占主导时,本算法计算结果与实验结果比较接近;当外界结构振动在总振动中占主导时,本算法计算结果与实验结果在同一量级且变化规律一致。研究结果表明基于数据驱动的RBF神经网络方法分析管道流致振动是可靠且有效的。 展开更多
关键词 径向基函数(RBF)神经网络 数据驱动 流致振动 输流管道
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基于信号流的核电厂系统三阶段数字化开发研究
17
作者 牛春刚 尤志敏 +2 位作者 白东坡 曹骞 刘晓光 《自动化仪表》 2025年第9期59-63,69,共6页
随着数字孪生、物联网等技术的快速发展,核电厂仪控系统设计正面临着从传统二维图纸向全生命周期数字化设计转型的迫切需求。对系统手册设计过程中需求定义、逻辑设计与物理实现的三阶段传统开发模式进行了深入研究。系统剖析了跨专业... 随着数字孪生、物联网等技术的快速发展,核电厂仪控系统设计正面临着从传统二维图纸向全生命周期数字化设计转型的迫切需求。对系统手册设计过程中需求定义、逻辑设计与物理实现的三阶段传统开发模式进行了深入研究。系统剖析了跨专业协同效率低、数据冗余度高、验证手段滞后等核心痛点。创新地提出“设备-信号-端子”架构。以信号流为核心,搭建基于多维关联网络的数字化设计框架,构建统一的系统数据模型。通过建立多维度信号关联网络实现数据贯通,解决各设计阶段的数据孤岛问题。研究结果表明,设计迭代周期的优化幅度提升75%,可大幅降低设计文档错误率和接口冲突发生率,且支持100%变更追溯。该研究为推动核电数字化转型提供了高效、可靠的技术路径,为实现数字核电、智能核电提供了参考。 展开更多
关键词 核电厂 系统手册 数字化设计 三阶段模型 信号流驱动 电缆和端接
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结合数据驱动与博弈论的低雷诺数下双圆柱绕流的预测与分析
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作者 宋金泽 周水根 +2 位作者 钟家文 姜淑贤 朱红钧 《水动力学研究与进展(A辑)》 北大核心 2025年第3期367-380,共14页
双圆柱结构广泛存在于海洋油气工程中,明确工况改变对双圆柱绕流系统带来的变化具有重要意义。该文利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法构建了低雷诺数下双圆柱绕流的水动力参数数据库,并应用XGBoost算法结合Tree-s... 双圆柱结构广泛存在于海洋油气工程中,明确工况改变对双圆柱绕流系统带来的变化具有重要意义。该文利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法构建了低雷诺数下双圆柱绕流的水动力参数数据库,并应用XGBoost算法结合Tree-structured Parzen Estimator(TPE)对低雷诺数下双圆柱绕流的水动力参数建立了高拟合度模型,引入基于博弈论的SHapley Additive exPlanations(SHAP)对模型的非线性特性和预测结果进行深入的可解释性分析。研究结果表明,预测模型性能表现出色,且对比文献数据,预测的误差率仅为5%。利用SHAP方法对模型单个预测结果进行局部解释,解释结果符合物理流动机制,能对特殊尾流干涉模式进行局部量化解释。将攻角α、间距比L/D和雷诺数Re对双圆柱绕流上10个水动力参数的SHAP值进行归因分析,发现α=45°为双圆柱绕流系统的临界攻角,L/D=3是临界攻角下的临界间距比,说明了该布置下两圆柱的脉动升力系数和Strouhal数剧烈增大的具体数值。从模型的训练过程表现分析3个参数分别在2个圆柱的累计平均SHAP值,对α、L/D和Re在2个圆柱上的整体影响程度与不同之处进行统计分析。研究结果不仅展示了数据驱动结合SHAP方法的潜力,也为流固耦合问题的研究提供了局部解释和整体分析新视角。 展开更多
关键词 双圆柱绕流 水动力参数 数据驱动 SHAP
原文传递
氢直喷发动机凸轮驱动外开式喷射器流量特性研究
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作者 金兆辉 申泽锐 +2 位作者 秦海璐 梁镇东 解方喜 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第8期95-104,共10页
为了探究氢直喷发动机凸轮驱动外开式喷射器的流量特性,该文自主研发了外开式氢气喷射器,搭建了定容燃烧弹光学试验平台与AMESim仿真平台,运用单因素分析法、田口法与方差分析,研究了供氢压力、背景压力、复位弹簧参数及挺柱活塞腔直径... 为了探究氢直喷发动机凸轮驱动外开式喷射器的流量特性,该文自主研发了外开式氢气喷射器,搭建了定容燃烧弹光学试验平台与AMESim仿真平台,运用单因素分析法、田口法与方差分析,研究了供氢压力、背景压力、复位弹簧参数及挺柱活塞腔直径对气门升程与喷射量的影响。试验表明:挺柱活塞腔直径(权重71.59%)和复位弹簧预紧力(权重17.23%)是影响气门升程的核心参数,挺柱活塞腔直径从13.9 mm增大到15.1 mm可使气门升程增幅达80.00%,复位弹簧预紧力从560 N增加到600 N可使气门升程减小18.80%;供氢压力(权重56.51%)和挺柱活塞腔直径(权重30.02%)对氢气喷射量起关键作用,并且供氢压力和背景压力直接影响氢气喷射量,复位弹簧参数和挺柱活塞腔直径通过调节气门升程的动态响应特性,间接控制氢气喷射量,为外开式氢气喷射器的设计提供了参考。 展开更多
关键词 氢直喷发动机 凸轮驱动 外开式喷射器 流量特性 田口法
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基于物理约束与数据驱动的求解地下水方程深度学习算法
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作者 李存文 马千禧 +2 位作者 朱焱 张晓平 罗强 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第8期77-83,93,共8页
地下水水位是衡量地下水资源可持续利用的重要指标,也是地下水资源管理的关键依据,因此实现地下水位的精确预测至关重要。针对传统数值模型(如MODFLOW)在构建上复杂、参数众多的问题,以及数据驱动神经网络模型缺乏可解释性和泛化能力的... 地下水水位是衡量地下水资源可持续利用的重要指标,也是地下水资源管理的关键依据,因此实现地下水位的精确预测至关重要。针对传统数值模型(如MODFLOW)在构建上复杂、参数众多的问题,以及数据驱动神经网络模型缺乏可解释性和泛化能力的局限,结合物理知情神经网络(PINNs)与地下水运动方程构建了求解地下水运动方程的GWPINN模型。该模型采用全连接神经网络构建,将时空坐标作为输入,输出为地下水水头,将地下水流动方程、初始条件和边界条件作为物理约束,结合测量数据构建损失函数,实现对地下水流动方程的求解。为验证算法的有效性和准确性,将GWPINN模型应用于承压含水层单抽水井问题,通过与传统数值模型MODFLOW模拟结果对比发现,GWPINN在仅依赖物理约束而不需要任何数据的求解平均绝对误差(MAE)为0.063 m,相对均方根误差(RRMSE)为0.083%;结合物理约束与数据驱动的双重作用下的求解平均绝对误差(MAE)为0.069 m,相对均方根误差(RRMSE)为0.079%,证明该算法可成功对包含井源的地下水方程进行求解。此外,还探讨了数据时空采样频率对求解结果的影响,发现在井源附近需要加密空间采样,采样间隔为100 m,以捕捉地下水水头的剧烈变化;在时间尺度上,抽水初期应增加采样频率,以0.3 d为间隔,以捕捉井口附近水头的快速变化。而在抽水井外区域或抽水1天后,可以适当降低空间和时间采样频率,分别取200 m和5 d的间隔。 展开更多
关键词 地下水运动方程 物理知情神经网络 物理约束 数据驱动
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