张万福
- 作品数：109 被引量：189H指数：7
- 供职机构：上海理工大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市自然科学基金上海市“科技创新行动计划”更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理机械工程文化科学交通运输工程更多>>
- Barge平台漂浮式风力机动态响应及稳定性控制研究被引量：1
- 2021年
- 将调谐质量阻尼器(TMD)配置于漂浮式风力机机舱或塔架可提高其整体稳定性,但加剧了塔基疲劳载荷。为此,在平台内部配置TMD进行减振控制,以ITI Barge平台为研究对象,建立漂浮式风力机动力学模型,研究塔顶前后和侧向位移随TMD质量、阻尼及安装位置的变化规律,采用多岛遗传算法求得最优TMD参数,对比分析风波载荷作用下无TMD控制、机舱TMD控制及平台TMD控制对漂浮式风力机动态响应特性的影响。结果表明:塔顶前后和侧向位移随平台TMD参数变化较为显著,当位于相同位置处TMD质量和阻尼较大时,塔顶前后和侧向位移明显减小,平台TMD质量和阻尼不变时,塔顶前后和侧向位移随TMD位置升高逐渐减小。风波载荷作用下,TMD对漂浮式风力机动态响应控制效果较为明显,但各部位控制效果不同,塔顶侧向位移、平台横摇角及塔基横摇弯矩控制效果最为显著。此外,较之机舱TMD控制,平台TMD控制时漂浮式风力机稳定性更好。
- 王博李春丁勤卫张万福张万福李蜀军张立
- 关键词：调谐质量阻尼器稳定性
- 改进灰狼算法优化支持向量机在风力机齿轮箱故障诊断中的应用被引量：7
- 2021年
- 针对灰狼算法易陷入局部最优和后期寻优能力不足等缺点,提出改进非线性控制因子以提高算法收敛精度及稳定性。采用美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory, NREL)"Gearbox Reliability Collaborative"项目测试采集的风力机齿轮箱振动信号为分析对象,经集合经验模态分解后,计算各本征模态函数分量的模糊熵并构建高维特征向量,后利用等距映射进行降维。利用改进灰狼算法优化支持向量机,对降维后齿轮箱故障特征集进行诊断。结果表明:改进灰狼优化算法相较于灰狼算法、粒子群算法和遗传算法可有效避免陷入局部最优并提高支持向量机诊断精度及稳定度,在不同测试样本下其准确率均最高,平均准确率达93.17%。
- 胡璇李春叶柯华张万福
- 关键词：故障诊断等距映射支持向量机
- 非对称支撑凝结水泵电机振动特性理论与实验研究
- 2023年
- 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、1177 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。
- 周瑜李敬豪张万福杨建刚
- 关键词：凝结水泵电机振动有限元方法
- 基于变厚度挡板的新型渐扩/渐缩袋型阻尼密封动力特性研究被引量：5
- 2020年
- 对传统贯穿式袋型阻尼密封进行改进,通过改变其挡板沿轴向厚度,实现腔室体积沿轴向渐扩/渐缩。建立渐扩式、渐缩式及传统贯穿式袋型阻尼密封结构数值计算模型,应用基于微元理论的密封动力特性系数理论识别方法研究了渐扩(缩)角、进出口压力、转速对新型密封动力特性的影响。结果表明:新型渐扩/渐缩袋型阻尼密封的有效阻尼系数均大于传统贯穿式袋型阻尼密封,其中渐扩式袋型阻尼密封稳定性最好,且3种密封穿越频率变化较小;渐扩(缩)角越大,密封有效阻尼越大;在高频下,有效阻尼系数随进出口压差增大而逐渐增大;转速的升高会降低密封有效阻尼系数,增大穿越频率,进而降低系统稳定性。
- 张万福马凯潘渤顾乾磊
- 关键词：穿越频率稳定性
- 梳齿密封阻旋栅有效性的定量分析与判别
- 2022年
- 阻旋栅是提高梳齿密封系统稳定性的重要部件,计算分析了阻旋栅-梳齿密封在不同阻旋栅间隙及预旋比下各密封腔室内压力、周向旋流强度及动力特性系数,对阻旋栅的有效性进行定量分析与判别。研究表明:阻旋栅间隙对各腔室内压力影响具有不同的趋势,随阻旋栅间隙减小,C腔室压力减小,而C-C腔室压力增大;提出了周向旋流增长率评价阻旋栅的影响范围,有阻旋栅密封周向旋流增长率沿泄漏方向降低,无阻旋栅密封基本保持不变。随着阻旋栅间隙的减小,阻旋栅对周向旋流的抑制范围增大;阻旋栅间隙的减小将增大C腔室内的交叉刚度,减小C-C内交叉刚度,密封整体有效阻尼提高,稳定性增强;预旋比的增加使得C-C腔室内交叉刚度增加,易引起系统失稳。
- 张乃丹张万福吴可欣顾承璟杨兴辰李春
- 关键词：动力特性计算流体力学
- 网络技术在体育教学中的应用浅析被引量：3
- 2019年
- 随着互联网技术的快速发展与广泛应用,网络教学如:微课程、慕课和网络公开课等,日趋成熟,已逐渐成为大学生第二课堂汲取知识的重要渠道。基于大学体育教学中标准示范、繁杂理论等对教学中可视化、虚拟化和立体化等的客观需要,在分析体育专业课程利用网络教学优劣的基础上,与传统授课教学特点进行比较,并基于建构主义理论,提出了以传统教学为主导、网络教学和多媒体技术为辅助以及将学生置于学习中心的全方位立体体育教学模式。
- 李江李春张万福
- 关键词：网络教学传统教学体育教学建构主义
- 虚拟设计与仿真教学平台实践与探索——以叶轮机械类专业教学为例被引量：1
- 2019年
- 虚拟设计与仿真基于现代化信息技术,不仅兼具开放性与高效性,极大拓展学习资源和空间,亦可对传统教学模式起到有效的支撑与延伸作用。结合叶轮机械类本科专业教学中的具体实践与应用,通过平台特点、功能模块内涵与外延、教学实施过程与步骤,分析了虚拟设计与仿真在提升课程质量、培养学生自主学习能力和创新思维、感知现代先进设计技术等方面的积极作用,旨在探索更为高效的“教与学”理论/实验教学新途径。
- 叶舟武卫东李春杨帆张万福
- 关键词：叶轮机械专业课程教学质量
- 变工况下高低齿迷宫密封泄漏特性及结构优化被引量：3
- 2018年
- 高低齿迷宫密封是透平机械中抑制流体泄漏的关键部件。以某机组隔板密封为对象建立高低齿迷宫的计算流体力学（CFD）模型,研究由变工况引起的转子轴向偏移对密封泄漏特性的影响,并通过调整转子凸台宽度和密封腔高度对密封结构进行优化。结果表明：原始结构设计下,转子轴向偏移±3 mm内,泄漏量并未发生大幅度的上升;在-2-1.5 mm范围内泄漏量有所下降,说明在工况变动不大时,密封性能有所提高,但超出±3 mm的范围,泄漏量呈突增趋势;泄漏量分别随转子凸台宽度和密封腔高度呈二次非线性变化,存在一个最佳值使泄漏量达到最小,最佳凸台宽度和密封腔高度分别为5.13和7.5 mm;结构优化后密封泄漏量在正常工况及变工况下均小于原始结构,密封性能得到提高。
- 张尧张万福李春陈文朴
- 关键词：变工况CFD
- 二氧化碳迷宫密封动力特性影响因素研究被引量：3
- 2020年
- 以S-CO2(supercritical carbon dioxide)为工质,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法建立迷宫密封全三维数值分析模型,应用基于微元轨迹的密封动力特性系数理论识别方法获取密封动力特性系数,研究以S-CO2为工质的迷宫密封在不同密封腔室、间隙及齿数下的动力特性,并对比分析以空气为工质的密封系统稳定性。研究表明:密封直接复合刚度系数及平均直接阻尼系数频率依赖性较高,交叉复合刚度系数频率依赖性较低;密封有效阻尼系数在低频下(小于100 Hz)频率依赖性较强,并随密封间隙的减小而略微增大;在高频下(100 Hz以上),各腔室有效阻尼系数沿泄漏方向逐渐降低,且随齿数、密封间隙的增加而增大;10齿密封的有效阻尼系数约为4齿密封的128%~356%,0.16 mm间隙密封的有效阻尼系数约为0.32 mm间隙密封的80%~170%,与空气相比,以二氧化碳为工质的密封泄漏量较大,有效阻尼系数约为空气的167%~202%,系统稳定性增强。
- 尹露张万福潘渤杨建刚
- 关键词：二氧化碳动力特性稳定性
- 基于代理模型的风力机翼型动态失速优化设计
- 2023年
- 为改善风力机翼型动态失速性能,利用代理模型方法替代计算流体力学(CFD)方法开展翼型动态失速特性优化设计。通过CST参数化方法构建翼型几何外形,采用优化的拉丁超立方抽样进行试验设计,获得样本点处的气动力参数,建立高斯过程回归模型,依据改善期望最大准则增加样本点,不断提高模型精度。以降低风力机翼型的平均力矩与阻力系数为优化目标,以平均升力系数不降为限制条件,采用受自然启发的全局进化类遗传算法进行寻优。结果表明:与原始翼型相比,优化翼型综合气动性能更优,尤其是平均阻力与平均力矩系数,分别减小9.57%与16.6%;此外,优化翼型可抑制后缘涡向前缘发展,在一定程度上改善动态失速。
- 张强缪维跑常林森刘青松李春张万福
- 关键词：风力机翼型动态失速代理模型翼型优化
