基于特征提取和最优加权集成策略的风机叶片结冰故障检测

针对风机叶片结冰检测中现有集成方法不能充分发挥不同个体分类器优势的问题,提出了一种基于特征提取和最优加权集成学习的叶片结冰检测模型。首先,用堆叠降噪自动编码器提取结冰关联特征后,考虑不同单一分类器在二分类应用中的表现及其差异,选择随机森林、极限梯度提升树、轻量梯度提升机、K-近邻算法作为个体学习器,并用贝叶斯算法对其进行超参数优化。然后提出基于序列二次规划的最优加权集成策略对叶片状态进行判别。最后利用金风科技提供的15号和21号风机的历史数据进行了仿真实验,结果表明：所提出的检测模型与个体学习器及其他集成模型相比多项指标均有所提升,准确度达到了99.2%,在结冰检测方面具有一定的有效性。     

飞机的结冰与防（除）冰

在现代运输机的飞行中,飞机常常会遇到结冰的情况,而这些结冰通常发生在飞机的迎风部位如风挡、机尾翼前缘、螺旋桨、发动机进气道、空速管等部位,结冰后飞机阻力增加,升力减小,并增大了失速速度,这使飞行安全裕度大幅度减小。     

民用飞机结冰探测器安装位置研究

本文从结冰探测器安装位置的重要性出发,阐述了结冰探测器安装位置要求和相应的分析方法。采用欧拉方法对某型飞机的结冰探测器安装位置进行了校核,通过三维流场和水滴撞击特性分析,得到机头部位的LWC分布,定义了水滴遮蔽区,对比了探头高度与水滴遮蔽高度,结果表明各飞行状态下过冷水滴能够撞击到结冰探测器探头上;对比了飞机在正负极限攻角下的结冰探测器和大气数据传感器流线,表明结冰探测器与大气传感器不会发生气动干扰。     

一种飞机机翼表面结冰过程仿真方法

提出了一种适用于各种结冰气象条件下飞机机翼结冰过程的数值模拟方法。在对水滴撞击区内的机翼表面划分微元控制体进行传热传质分析的基础上,通过合理的冰生长方式,利用流场计算软件FLUENT的动网格模型和用户自定义函数(UDF)对机翼表面的结冰过程进行了模拟;将计算得到的局部收集系数和冰型与国外文献计算结果进行了对比,验证了该方法的正确性和通用性;比较了两种冰生长方式得到的局部收集系数和冰型,结果表明使用冰层沿结冰表面法向的冰生长方式更合理;比较了完全冻结和存在溢流情况的冰型,结果表明不考虑局部收集系数的变化得到的两者的冰型基本一致。     

冬季管廊逃生口对廊内水管结冰的影响

为保证冬季综合管廊综合舱（水舱）水管的正常运行,对北京某管廊逃生竖井的温度进行了实验测试,并用数值模拟研究了地域、逃生口直径、埋深对逃生竖井下方管廊内温度的影响。结果表明：综合管廊综合舱内的温度受地域（冻土层深度和地下土壤温度）影响较大,并且与外界环境有着密切的关系,外界环境温度每降低5 ℃,温度最大降低1.7 ℃;逃生竖井下方廊内温度与逃生口直径呈负相关、与逃生竖井的埋深呈正相关,直径每增加0.2 m,温度最多降低0.6 ℃,埋深每增加0.5 m,温度最多升高0.4 ℃;对于严寒地区有必要采取双层井盖或保温井盖的措施,采用双层井盖时,第二层井盖设置在冻土层深度处时对廊内保温效果最好,最大温度相差4.9 ℃;综合舱两边靠上的区域相较于其他位置温度较高,最大温差可达1.64 ℃,故水管应放在舱内两边靠上的位置。研究结论为管廊的设计和运维提供参考价值。     

结冰对飞机飞行动力学特性影响的仿真研究

采用一种计算飞机结冰后气动系数和气动导数的工程方法,引入几个结冰参数,建立结冰后飞机飞行动力学模型。根据这些参数计算了飞机结冰后阻力系数以及典型气动导数的变化,并计算了结冰前后飞机的飞行包线;同时对结冰前后飞机的纵向、横侧动稳定性以及升降舵、副翼和方向舵阶跃操纵响应进行仿真计算。这种方法除了简单、物理概念明显、耗费少之外,采取将外界结冰条件与飞机本体分开处理的思路,具有广泛的适应性。结冰参数值随时间变化,可为实时监控结冰影响提供数据。     

小黑瓢虫过冷却点和结冰点的测定

测定了小黑瓢虫Delphastus catalinae( Horn)各个虫态的过冷却点和结冰点.结果表明,雌雄成虫之间过冷却点差异不大,分别为-12.41和- 12.27℃;幼虫和蛹按过冷却点值由高到低依次为3龄幼虫、2龄幼 虫、4龄幼虫、1龄幼虫、蛹,分别为- 9.78、- 9.80、-9.88、- 9.97、- 10.31℃.小黑瓢虫雌雄成虫之间结冰点差异不大,分别为- 8.55和- 8.08℃;幼虫和蛹按结冰点由高到低依次为蛹、4龄幼虫、3龄幼虫、2龄幼虫、1龄幼虫,分别为-3.13、- 5.48、-5.69、- 6.10、- 6.99℃.     

典型风力机翼型结冰特性分析

针对风力机叶片的结冰会严重影响风电机组的功率输出、危害风电机组的安全运行的情况,采用计算流体力学方法研究了典型的风力机翼型的结冰特性。首先,对攻角分别为0°,4°,8°的NACA0012翼型水滴撞击特性进行了计算,计算结果与文献实验结果吻合良好,表明了计算方法的正确性。在此基础上,对不同风速和不同温度下的典型风力机叶片表面的覆冰进行了模拟研究,得到了水收集系数和结冰厚度随温度和速度的变化趋势。结果表明:风速增加导致叶片表面结冰厚度增加,结冰附着面积增加;温度降低导致叶片表面结冰厚度增加;S801翼型的抗冰效果明显大于S802翼型的抗冰效果。研究结果有利于在低温环境中合理选择翼型,为降低叶片结冰危害程度提供参考。     

结冰条件下大型飞机翼面分离流场结构及空气动力学特性研究

结冰对飞机的空气动力学影响特性是飞机结冰研究的重要内容。构建了具有典型大型客机几何外形的背景飞机模型,基于RANS方法对机翼结冰条件下全机的复杂空间流场结构及气动特性进行了研究。研究结果表明,机翼结冰主要影响背景飞机失速点附近的气动特性,翼面分离始发大幅提前、分离梯次完全消失是全机失速特性恶化、气动边界缩小的直接原因。研究可为深刻认识飞机结冰对气动力影响的流动机理提供支撑,为大型飞机结冰后的气动特性分析及飞行动力学研究提供依据。     

直升机旋翼结冰后三维桨叶气动特性数值分析

针对直升机旋翼桨叶结冰问题,研究了结冰前后三维旋翼桨叶气动特性.基于多参考系模型建立了旋翼桨叶三维结冰数值模拟方法,对其中空气流场计算、水滴撞击特性计算、结冰生成计算和几何模型重构等步骤进行了介绍.以C-T旋翼为模型,计算分析了结冰对旋翼桨叶气动特性的影响.计算结果表明,结冰后旋翼桨叶升力降低、阻力增加,悬停性能下降明...