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基于POD/DMD的液力透平尾涡逆射流非定常解耦
1
作者 王晓晖 马克浩 +1 位作者 苗森春 杨军虎 《华中科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期121-126,134,共7页
液力透平尾流场存在与叶轮旋向相反的大尺度螺旋涡,涡核中心发现沿轴向的逆流现象,对装置的效率和运行稳定性有影响.结合本征正交分解(POD)和动态模态分解(DMD)两种降阶模型在流场解耦的不同优势,对逆射流的流动特征及演化规律进行分析... 液力透平尾流场存在与叶轮旋向相反的大尺度螺旋涡,涡核中心发现沿轴向的逆流现象,对装置的效率和运行稳定性有影响.结合本征正交分解(POD)和动态模态分解(DMD)两种降阶模型在流场解耦的不同优势,对逆射流的流动特征及演化规律进行分析.研究结果表明:逆射流在叶轮的动静干涉和大尺度尾涡破碎的作用下发生周期性振动,并在演化过程中引起尾流场大尺度涡运动和流动分离;POD方法和DMD方法的低阶模态反映出由旋转叶轮和尾水管之间动静干涉的流动结构特征,主导频率接近叶轮转频;高阶模态则反映出逆射流下游小尺度离散涡团破碎-融合-衰减过程的流动特征,模态频率接近叶轮转频的整数倍. 展开更多
关键词 液力透平 逆射流 降阶模型 本征正交分解 动态模态分解
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基于PLE网络的电加热防冰功率分布优化设计
2
作者 唐海洋 任哲钒 +2 位作者 陈宁立 易贤 陈志勇 《航空学报》 北大核心 2026年第2期63-77,共15页
电加热防冰系统是防止飞机结冰,保障飞行安全的关键技术之一,其防冰效率直接受加热元件的功率影响。开展电加热防冰系统优化设计的相关研究,对降低防冰系统能耗,提高系统的安全性具有重要意义。针对传统功率分布优化设计中,需多次计算... 电加热防冰系统是防止飞机结冰,保障飞行安全的关键技术之一,其防冰效率直接受加热元件的功率影响。开展电加热防冰系统优化设计的相关研究,对降低防冰系统能耗,提高系统的安全性具有重要意义。针对传统功率分布优化设计中,需多次计算稳态结冰、水膜和温度分布数据,导致耗时长、优化效率低等问题,提出基于改进渐进分层提取(PLE)网络的电加热防冰功率分布优化设计方法,利用多任务的联合学习能力,提高深度学习模型的预测精度。该方法采用本征正交分解对数值计算得到的机翼表面水膜、结冰和温度分布数据进行降维,以功率分布参数作为输入,降维后的模态拟合系数作为输出,以改进的渐进分层提取多任务网络为基础,构建多任务学习模型。该模型对门控网络进行改进,显式添加独有任务专家信息,并在共享专家输出端引入注意力机制,增强模型对特定信息的提取能力。实验结果表明,改进的多任务学习模型在水膜、结冰和温度分布的预测任务中均表现出较高的准确度,在测试集上的均方根误差分别为0.0458、0.0848和0.7149。结合遗传算法对电加热防冰系统功率分布进行单目标优化设计,以最小化总功率为目标,设定约束条件求解出较优的功率分布,与基准结果相比能耗下降约34.3%。数值计算验证结果表明,优化后的功率分布能在降低能耗的同时满足防冰要求。 展开更多
关键词 电加热防冰系统 机翼 优化设计 改进PLE网络 本征正交分解
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气刀可压缩冲击射流脉动特性与旋涡模态的研究
3
作者 于春柳 林传华 赖焕新 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第3期855-863,共9页
热镀锌气刀出口的可压缩冲击射流对镀锌层厚度的控制起关键作用,其脉动特性可直接影响镀层均匀性,造成表面质量问题。本文对气刀射流场进行大涡模拟计算,采用本征正交分解方法提取压强场与速度场的主导模态,分析射流与带钢壁面上压强场... 热镀锌气刀出口的可压缩冲击射流对镀锌层厚度的控制起关键作用,其脉动特性可直接影响镀层均匀性,造成表面质量问题。本文对气刀射流场进行大涡模拟计算,采用本征正交分解方法提取压强场与速度场的主导模态,分析射流与带钢壁面上压强场主导频率的关系。结果表明气刀射流中流动掺混形成速度与压强的脉动直接影响带钢壁面上的压强脉动特征;本征正交分解说明,带钢壁面脉动压强的主导频率为流场脉动量主导频率的亚频率,主导频率与流向脉动速度有关。 展开更多
关键词 可压缩冲击射流 大涡模拟 本征正交分解 脉动特性 频率特性
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基于POD的密闭空间多组分气氛长时演化预测
4
作者 刘芸 吴剑 +1 位作者 葛艺芃 张亮 《核动力工程》 北大核心 2026年第2期200-211,共12页
为快速获取密闭空间内多组分气氛在年时间尺度下的演化规律,建立了物理化学边界作用下的气氛流动扩散模型,发展了一种基于本征正交分解(POD)的非侵入式模型降阶方法以提高参数分析效率。将氢化锂(LiH)壁面水解反应、有机材料吸释水等物... 为快速获取密闭空间内多组分气氛在年时间尺度下的演化规律,建立了物理化学边界作用下的气氛流动扩散模型,发展了一种基于本征正交分解(POD)的非侵入式模型降阶方法以提高参数分析效率。将氢化锂(LiH)壁面水解反应、有机材料吸释水等物理化学过程统一简化为质量通量边界条件引入到四组分(H2/O2/H2O/N2)气氛传质方程中,实现了密闭空间复杂条件下的多组分气氛长时演化模拟。采用POD方法从模拟数据中提取空间、时间相关模态及参数相关投影系数,结合K近邻(KNN)插值技术完成未知参数工况的气氛演化预测。预测结果表明,POD-KNN模型降阶方法可以充分捕捉到参数变化下的气氛演化动力学行为,其计算效率相较全阶模型计算提高近2500倍,为密闭空间多组分气氛长时演化的高效预测分析提供了有效工具。 展开更多
关键词 密闭空间 多组分气氛 本征正交分解(POD) 模型降阶
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基于降阶模型的反应堆压力容器保温结构传热性能逆优化设计
5
作者 赵杰 戴艳俊 +2 位作者 王云刚 郭镇源 白帆 《核技术》 北大核心 2026年第1期165-177,共13页
为了改善反应堆压力容器(Reactor Pressure Vessel,RPV)保温结构在正常运行条件下的热泄漏现象,合理的参数设计对其安全运行至关重要。然而,传统的试错法设计低效,且难以从众多的变量中识别出最佳的参数组合。本文提出了一种基于本征正... 为了改善反应堆压力容器(Reactor Pressure Vessel,RPV)保温结构在正常运行条件下的热泄漏现象,合理的参数设计对其安全运行至关重要。然而,传统的试错法设计低效,且难以从众多的变量中识别出最佳的参数组合。本文提出了一种基于本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)的逆设计方法,旨在提高RPV保温结构传热性能。首先,将保温层外壁平均热流(q_(ave))、平均温度(T_(ave))以及混凝土局部最高温度(T_(max))作为优化目标,利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法生成24组工况作为POD快照。其次,利用验证后的POD方法重构了275组工况以反映设计变量与优化目标间的映射关系。最后,定义了一个百分制无量纲参数(F_(POD))来评价其综合传热性能。研究结果表明:POD重构结果有效地保留了原始物理场信息,其预测的平均决定系数(R^(2))超过0.95,平均相对偏差(Mean Relative Deviation,MRD)低于2.87%。同时,相比于CFD方法能够节省约99%的CPU时间。结果表明:综合分数F_(POD)为97.4的变量组合(2 mm-16℃-309.5℃)性能最佳,与RPV保温结构原型设计相比综合传热性能提高了59.2%。 展开更多
关键词 RPV保温结构 降阶模型 逆设计 数值模拟 本征正交分解
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面向微重力层流扩散火焰特性实时表征的降阶模型开发
6
作者 贾子晗 沈永凤 苟小龙 《燃烧科学与技术》 北大核心 2026年第1期59-66,共8页
微重力环境下火焰状态的实时监测对于研究火焰特性和航天器防火安全具有重要意义,为此采用本征正交分解和神经网络相结合的方法构建了微重力甲烷层流扩散火焰温度的降阶模型.该模型以燃料中甲烷体积分数和喷嘴出口燃料流速为输入,对火... 微重力环境下火焰状态的实时监测对于研究火焰特性和航天器防火安全具有重要意义,为此采用本征正交分解和神经网络相结合的方法构建了微重力甲烷层流扩散火焰温度的降阶模型.该模型以燃料中甲烷体积分数和喷嘴出口燃料流速为输入,对火焰的温度场和OH自由基浓度场的进行实时预测,研究结果显示,降阶模型对温度训练工况重构和新工况预测的均方根误差均低于0.05K,对OH浓度训练工况重构和新工况预测的均方根误差均低于0.06,表明该模型能够实时精准地预测微重力下火焰的状态. 展开更多
关键词 微重力 层流扩散火焰 本征正交分解 神经网络
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低压涡轮级的气动声源能量评价方法
7
作者 严蓝漪 栾一刚 +1 位作者 杨连峰 Pietro Zunino 《热能动力工程》 北大核心 2026年第2期48-59,共12页
为揭示设计工况下低压涡轮级非定常流动特征和气动噪声产生机理,并量化各类现象的湍动能和声能占比,提出了一种基于本征正交分解的低压涡轮级气动声源能量评价方法。对低压涡轮级进行了大涡模拟,并对由流场快照组成的时空矩阵进行了本... 为揭示设计工况下低压涡轮级非定常流动特征和气动噪声产生机理,并量化各类现象的湍动能和声能占比,提出了一种基于本征正交分解的低压涡轮级气动声源能量评价方法。对低压涡轮级进行了大涡模拟,并对由流场快照组成的时空矩阵进行了本征正交分解。分解得到的速度和压力模态揭示了引发湍流脉动和气动噪声的动态结构,其中湍流脉动源和气动噪声源的能量由相关模态特征值的总和来表征。结果表明:转子-静子干涉效应引发的势场相互作用和尾迹周期性迁移是涡轮级内最大的湍流脉动源和气动噪声源,其湍动能占比为23.0%,声能占比为39.0%;静叶尾缘涡脱落引发的卡门涡街和波包结构是涡轮级内第二大湍流脉动源和气动噪声源,其湍动能占比为3.9%,声能占比为20.9%;而动叶叶尖涡脱落产生的能量较低,其湍动能占比为3.7%,声能占比为5.6%。 展开更多
关键词 低压涡轮 大涡模拟 本征正交分解 转静干涉 气动噪声
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重型燃机中心分级燃烧器天然气掺氢振荡特性实验研究
8
作者 刘占南 周元甲 +3 位作者 葛冰 颜伟 陈明敏 孙博 《推进技术》 北大核心 2026年第1期202-211,共10页
天然气掺氢燃烧作为燃气轮机机组降低碳排放的关键技术路径之一,存在燃料组分变化所导致的燃烧不稳定性问题。为研究实际重型燃气轮机机组中心分级燃烧器掺氢燃烧时的热声振荡特性,本文设计并开展全尺寸满负荷燃烧试验,总结了不同值班... 天然气掺氢燃烧作为燃气轮机机组降低碳排放的关键技术路径之一,存在燃料组分变化所导致的燃烧不稳定性问题。为研究实际重型燃气轮机机组中心分级燃烧器掺氢燃烧时的热声振荡特性,本文设计并开展全尺寸满负荷燃烧试验,总结了不同值班掺氢比(R_(v))对中心分级燃烧器掺氢燃烧的压力脉动参数、火焰结构及性能参数的影响规律。实验结果显示,值班级燃料掺氢能够促使两级火焰结构相互独立,显著降低脉动压力幅值达79%;在掺氢比例小于30%时,燃烧振荡主要由火焰整体的轴向周期性脉动主导;而当掺氢比例超过30%时,火焰轴向脉动随着火焰结构改变而消失,燃烧稳定性显著增强。此外,虽然掺氢比例的提高初期导致NO排放量增加了67%,但随着燃烧稳定性的提升,NO排放量仅为天然气燃烧时的69%。 展开更多
关键词 中心分级燃烧器 天然气掺氢 燃烧振荡 本征正交分解 火焰结构
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限制最大平均度下图的邻点全和可区别全染色
9
作者 李志军 文飞 岳忠政 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 北大核心 2026年第1期135-143,共9页
图G的邻点全和可区别全染色是一个满足任意两个相邻顶点的全和不同的正常全染色,其中顶点的全和是该点及其关联元素所染的颜色之和.将所用的最少颜色数称为G的邻点全和可区别全色数,简记为ftndi_(Σ)(G).设mad(G)和Δ(G)分别表示图G的... 图G的邻点全和可区别全染色是一个满足任意两个相邻顶点的全和不同的正常全染色,其中顶点的全和是该点及其关联元素所染的颜色之和.将所用的最少颜色数称为G的邻点全和可区别全色数,简记为ftndi_(Σ)(G).设mad(G)和Δ(G)分别表示图G的最大平均度和最大度,运用组合零点定理与权转移法得到:(i)若Δ(G)=3且mad(G)<12/5,则ftndi_(Σ)(G)≤6;(ii)若Δ(G)=4且mad(G)<11/5,则ftndiΣ(G)≤8;(iii)若Δ(G)≥5且mad(G)<7/3,则ftndi_(Σ)(G)≤max{9,Δ(G)+2}.从而推知,当图G满足Δ(G)≥7且mad(G)<7/3时,邻点全和可区别全染色猜想(崔福祥等,2023)是成立的. 展开更多
关键词 正常全染色 邻点全和可区别全染色 最大平均度 组合零点定理
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基于符号回归的高温叶片流场快速计算
10
作者 衡元 王鸿江 王炜哲 《热能动力工程》 北大核心 2026年第2期114-122,共9页
为实现复杂汽轮机叶片流域的快速计算,针对汽轮机高温段变反动度叶片流场,提出了一种基于符号回归的本征正交分解-降阶模型(Proper Orthogonal Decomposition-Reduced Order Model, POD-ROM)方法。通过ANSYS CFX软件进行高保真全阶仿真... 为实现复杂汽轮机叶片流域的快速计算,针对汽轮机高温段变反动度叶片流场,提出了一种基于符号回归的本征正交分解-降阶模型(Proper Orthogonal Decomposition-Reduced Order Model, POD-ROM)方法。通过ANSYS CFX软件进行高保真全阶仿真获取叶片流场快照数据,利用POD分解提取主要能量模态,并将全阶流场投影至模态空间以获得模态系数。结合符号回归方法建立了边界参数与模态系数之间的非线性映射,实现了对叶片流场的高效预测。结果表明,该方法基于二范数的相对误差(L_(2)相对误差)低于1%,计算效率相比商业有限元软件提升约5.18×10^(6)倍,在精度与速度之间取得了良好平衡,具有较高的工程应用潜力。 展开更多
关键词 汽轮机叶片 ROM POD 模态系数 符号回归 快速计算
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不同进料浓度下垂直水力输送颗粒的动力学特性研究
11
作者 张松涛 晏飞 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 2026年第1期25-35,共11页
为探究不同进料浓度对垂直水力输送中颗粒动力学特性的影响,采用粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)与电阻层析成像技术(electrical resistance tomography,ERT)分析了颗粒速度与局部浓度分布,通过本征正交分解(proper o... 为探究不同进料浓度对垂直水力输送中颗粒动力学特性的影响,采用粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)与电阻层析成像技术(electrical resistance tomography,ERT)分析了颗粒速度与局部浓度分布,通过本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)和连续小波变换(continuous wavelet transform,CWT)深入研究了颗粒脉动速度,以揭示进料浓度变化下的颗粒运动机制.结果表明:随着进料浓度增加,颗粒轴向速度降低,而局部浓度、系统压力及颗粒脉动能量均升高;对颗粒脉动速度的POD分析表明,POD各阶模态的能量贡献随模态阶数和进料浓度增加而递减.进料浓度越高,颗粒小尺度运动越强烈,导致颗粒速度脉动能量相对升高.功率谱峰值随进料浓度增大向低频区集中,高颗粒浓度区域形成准周期性颗粒流;此外,随着进料浓度与POD模态阶数的增加,颗粒脉动速度分布与高斯分布的偏离程度显著增大. 展开更多
关键词 水力输送 进料浓度 脉动能量 POD 小波变换
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专名音译语义操控隐显机制
12
作者 黄忠廉 王小曼 《外语教学》 北大核心 2026年第2期65-70,共6页
针对目前专名外译误译偶现、缺少统一标准、各种形式混杂的现状,本文根据专名外译过程中语用保留、语义消隐、语形转化三大特点提出专名音译语义操控隐显机制,具体在语言与文化层面创设两个二级机制:专名音译概念义消隐机制主定音,从专... 针对目前专名外译误译偶现、缺少统一标准、各种形式混杂的现状,本文根据专名外译过程中语用保留、语义消隐、语形转化三大特点提出专名音译语义操控隐显机制,具体在语言与文化层面创设两个二级机制:专名音译概念义消隐机制主定音,从专名的概念义专名名音译语用效果之间的关系出发,锁定音译策略,原语溯源定音避免误读,为文化层面定型奠定基础;专名音译文化义驱动机制重定型,描述原语文化如何主导驱动又如何与译语文化博弈最终定型。本研究力求为专名音译标准化提供汉语与汉文化理论支撑。 展开更多
关键词 专名 音译 语义操控 机制
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重型燃气轮机动叶片蠕变寿命预测的轻量化建模方法
13
作者 耿明泽 郭怡凡 +4 位作者 姜孝谟 章旋 闫斌斌 周家付 陈丁聚 《动力工程学报》 北大核心 2026年第2期45-53,共9页
针对重型燃气轮机动叶片的可靠性运维需求,通过降阶处理数值仿真结果,结合本征正交分解降阶技术和数据驱动的机器学习回归拟合方法,发展了一种轻量化建模方法,从而实现利用拉森-米勒法对蠕变寿命的快速预测。结果表明:所提出的降阶模型... 针对重型燃气轮机动叶片的可靠性运维需求,通过降阶处理数值仿真结果,结合本征正交分解降阶技术和数据驱动的机器学习回归拟合方法,发展了一种轻量化建模方法,从而实现利用拉森-米勒法对蠕变寿命的快速预测。结果表明:所提出的降阶模型在5个危险节点下对叶片蠕变寿命的预测精度误差最大不超过5%,同时降阶方法对温度场和应力场的计算效率分别是传统仿真方法的9.00×10^(5)倍和1.50×10^(5)倍。相关研究结果可以为重型燃气轮机动叶片的在线运维监测提供重要的理论和方法支持。 展开更多
关键词 重型燃气轮机 动叶片 本征正交分解 机器学习 蠕变寿命预测
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燕尾榫在现代艺术设计中的创新路径研究
14
作者 刘广昌 《设计》 2026年第3期53-56,共4页
为了探索燕尾榫在现代艺术设计中的创新路径,推动优秀燕尾榫文化实现创造性发展,使其在当代艺术语境中重获生机,并更好地回应当下受众的审美诉求与文化认同需要。文章从燕尾榫的审美特征、力学性能与哲学意蕴三个维度切入,解析其在现代... 为了探索燕尾榫在现代艺术设计中的创新路径,推动优秀燕尾榫文化实现创造性发展,使其在当代艺术语境中重获生机,并更好地回应当下受众的审美诉求与文化认同需要。文章从燕尾榫的审美特征、力学性能与哲学意蕴三个维度切入,解析其在现代艺术设计中的价值所在,并以现代家居、玩具、服装及首饰为设计载体,结合典型案例与设计实践展开论证。归纳出燕尾榫与现代艺术设计融合的设计基点,二者相融合既能为作品注入文化底蕴,也能借助其特有的结构语言,呈现传统精神与现代形式交织的视觉形态,形成兼具民族特质与时代气息的设计表达。这一融合路径拓展了燕尾榫结构的应用边界,为当代艺术设计的理念更新与实践探索提供了新的可能,也为传统工艺的当代转化积累了经验。 展开更多
关键词 燕尾榫 美学价值 力学性能 哲学意蕴 现代艺术设计
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基于笼式结构管道正口圆下料技术
15
作者 吴官生 许建超 +2 位作者 于雷 田野 王新举 《油气田地面工程》 2026年第2期23-29,共7页
为了提高管道连头作业的成功率和施工质量,通过对测量、计算、下料切割、安装和焊接技术的研究,发现管道正口圆下料传统技术存在较大误差,对管道连头作业结果影响很大。为了解决管道正口圆下料误差较大问题,研究人员找到了基于笼式结构... 为了提高管道连头作业的成功率和施工质量,通过对测量、计算、下料切割、安装和焊接技术的研究,发现管道正口圆下料传统技术存在较大误差,对管道连头作业结果影响很大。为了解决管道正口圆下料误差较大问题,研究人员找到了基于笼式结构管道正口圆下料的技术方法,通过建立适用于现场测量和计算机辅助的运算模型,替代传统的正口圆绘制工具,快速准确地输出在管道上获得正口圆的数据,提高了管道连头作业下料精度。经过大量的现场试验和管道动火作业实践,该技术将正口圆切割精度从原来的3~4 mm提高到2 mm以内。该技术在石家庄、锦州和沧州等地,进行了十余次管道正口圆找寻和切割现场应用,精度上均得到了很大提高。 展开更多
关键词 油气管道 笼式结构 正口圆 下料切割
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基于POD和代理模型的高压捕获翼表面流场快速预测方法 被引量：3
16
作者 崔凯 杨靖 +3 位作者 常思源 田中伟 肖尧 李广利 《力学学报》 北大核心 2025年第4期883-894,共12页
高超声速飞行器气动特性的快速预测是其多学科优化设计中的核心环节.当前,针对升力体和翼身组合体等常规气动布局,高超声速气动特性工程计算方法已趋于成熟并得到广泛应用.然而,面对部件间存在显著气动干扰的高压捕获翼新型气动布局,传... 高超声速飞行器气动特性的快速预测是其多学科优化设计中的核心环节.当前,针对升力体和翼身组合体等常规气动布局,高超声速气动特性工程计算方法已趋于成熟并得到广泛应用.然而,面对部件间存在显著气动干扰的高压捕获翼新型气动布局,传统工程计算方法面临显著的局限性.为解决这一问题,文章结合计算流体力学(CFD)技术、本征正交分解(POD)方法与径向基函数代理模型,提出了一种高效准确的高压捕获翼表面流场快速预测方法,并据此构建了完整的气动特性快速预测框架.基于高压捕获翼基本设计原理,综合考虑了关键几何参数和来流条件的影响,对典型构型捕获翼下表面的复杂压强分布进行了预测验证.研究结果表明,当保留13个POD基模态时,所提出的快速预测方法与直接CFD计算结果相比,翼面压强预测的平均相对误差仅为1.6%,气动力预测误差更是低至0.3%.值得注意的是,进一步增加POD基模态数量对预测精度的提升效果并不显著.该方法在确保高精度流场重建和预测的同时,显著提升了计算效率,为高压捕获翼构型的优化设计提供了可靠的技术支持. 展开更多
关键词 高超声速 高压捕获翼 本征正交分解 代理模型 数值仿真
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面向数字孪生应用的大容量GIS整间隔稳态温升及降阶模型研究 被引量：4
17
作者 侯世英 罗澳 +3 位作者 杨帆 权帅峰 霍小晶 孙帅 《高电压技术》 北大核心 2025年第5期2300-2310,共11页
超高压、大容量、数字化电网目标架构对高压开关领域提出了新的挑战。为研究550 kV/8 000 A气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)的稳态温升,解决获取温度场时存在模型自由度大、计算时间长等问题,该文研究了GIS整间隔模型... 超高压、大容量、数字化电网目标架构对高压开关领域提出了新的挑战。为研究550 kV/8 000 A气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)的稳态温升,解决获取温度场时存在模型自由度大、计算时间长等问题,该文研究了GIS整间隔模型热特性并构建了基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)方法的温度场降阶模型以面向数字孪生应用。首先,建立了基于物联网的电力设备数字孪生实现架构,提出了数字孪生驱动的GIS状态感知方法框架。基于该框架,搭建了以珠东北站示范工程中的GIS为原型的虚拟实体模型,分析了模型在8 800 A时的磁密、损耗、温度以及气流流速分布,进而搭建了大电流温升试验平台进行验证,试验测量结果与仿真结果吻合度高。其次,采用拉丁超立方采样方法构建该模型在不同工况下的快照矩阵输入参数样本集,进一步对温度快照采用POD方法生成温度场降阶模型。最后,对比了降阶前后模型的计算时长与误差:降阶模型相较全阶模型的计算时长由小时级降至秒级,阶数为6时均方根误差为0.053%满足POD误差规范要求。该文研究结果可为大容量开关的设计和运维提供支撑,为数字孪生技术在开关设备领域的应用提供参考。 展开更多
关键词 气体绝缘开关设备 数字孪生 多物理场仿真 降阶模型 本征正交分解
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基于度量驱动和模型降阶的燃煤锅炉温度场数字孪生模型 被引量：1
18
作者 张怡 孙宇舰 +2 位作者 沙鹏 杨婷婷 房方 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第20期8067-8078,I0018,共13页
实时准确获取炉内温度分布信息对于燃煤锅炉的清洁高效运行至关重要。由于炉内燃烧温度分布实时数据难以获取,计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟计算成本高昂,以及现有数据驱动炉膛温度场重建方法未能有效跟踪燃... 实时准确获取炉内温度分布信息对于燃煤锅炉的清洁高效运行至关重要。由于炉内燃烧温度分布实时数据难以获取,计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟计算成本高昂,以及现有数据驱动炉膛温度场重建方法未能有效跟踪燃烧系统特性变化等问题,该文提出一种基于度量驱动和模型降阶的燃煤锅炉温度场数字孪生模型构建方法。针对某600 MW前后墙对冲燃煤锅炉开展燃烧数值模拟获取温度场数据集,采用度量驱动的数据增强技术确定数据稀疏区域并针对性扩充。利用本征正交分解方法将高维温度场数据进行低维模态表征实现模型降阶,并通过具有更新策略的改进最小二乘支持向量机方法逼近工况参数与模态系数之间的关系以适应对象特性变化,建立锅炉温度场数字孪生模型。计算结果表明,该模型可实现锅炉温度场实时精准映射,模型计算结果的平均相对误差为2.233%,均方根误差低于41.066 K,表现出较高的准确性和泛化性,且其计算时长由CFD所需的约45000 s减少至约9 s,计算效率得到极大提高。 展开更多
关键词 温度场 数字孪生 本征正交分解 模型降阶
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基于POD方法的对转压气机叶顶非定常流场分析 被引量：1
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作者 王磊 高丽敏 +2 位作者 茅晓晨 郭彦超 俞一波 《航空动力学报》 北大核心 2025年第2期46-60,共15页
为深入研究对转压气机内的非定常流动特征及其流动机理,基于非定常数值模拟和本征正交分解(POD)方法开展了对转压气机近失速工况下的叶顶非定常流场分析。结果表明:上游转子(R1)叶顶非定常流场的主导频率为1BPF(叶片通过频率),其主导结... 为深入研究对转压气机内的非定常流动特征及其流动机理,基于非定常数值模拟和本征正交分解(POD)方法开展了对转压气机近失速工况下的叶顶非定常流场分析。结果表明:上游转子(R1)叶顶非定常流场的主导频率为1BPF(叶片通过频率),其主导结构主要是由下游势流的影响以及相邻叶片叶尖泄漏流及二次泄漏流冲击作用导致的,并且下游转子(R2)的势流作用对转子R1的非定常流动影响较大;在转子R2叶顶流场中,POD方法成功捕捉到了叶片前缘进口通道处由泄漏流溢流所导致的主要流动结构,其主导频率为0.8BPF,并且在转子R2非定常流场中起主导作用。同样转子R2受到两排转子干涉的影响,模态的主导频率为1BPF。此外,通过POD模态进行叶顶流场重构进一步反映出了对非定常流场起主导作用的流动结构。 展开更多
关键词 对转压气机 本征正交分解(POD)方法 非定常流场 POD模态 近失速流场
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基于递归本征正交分解与强跟踪扩展卡尔曼滤波的结构损伤识别 被引量：1
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作者 杨少冲 姚远 +2 位作者 刘家亮 雷振 方有亮 《振动工程学报》 北大核心 2025年第1期117-125,共9页
针对目前已有损伤识别方法难以实时跟踪结构损伤且计算量大的问题,提出了一种基于递归本征正交分解(recursive proper orthogonal decomposition,RPOD)与强跟踪扩展卡尔曼滤波(strong tracking extended Kalman filter,STEKF)相结合的... 针对目前已有损伤识别方法难以实时跟踪结构损伤且计算量大的问题,提出了一种基于递归本征正交分解(recursive proper orthogonal decomposition,RPOD)与强跟踪扩展卡尔曼滤波(strong tracking extended Kalman filter,STEKF)相结合的模型降阶与结构损伤在线识别方法,对动载荷作用下的结构损伤识别进行了研究。利用RPOD方法在线更新并实时建立反映结构状态的降阶模型,解决未知载荷作用下多自由度结构动力分析计算量大且难以收敛的问题,同时跟踪损伤的演化并对其进行定位;通过STEKF方法跟踪降阶模型的状态向量,识别因损伤而退化的降阶模型参数。分别采用六层剪切型框架的数值模拟与三层钢框架的模型试验验证了该方法的可行性,结果表明,所提出的方法能够准确建立降阶模型并跟踪降阶模型参数的时变历程,同时可以有效地识别出剪切型建筑结构损伤的位置和程度,即使在处理高程度噪声时仍有较高的精度。 展开更多
关键词 损伤识别 模型降阶 递归本征正交分解 强跟踪扩展卡尔曼滤波 数据驱动
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