为了推动大规模、高效率储能技术的发展，提出了一种新型气液相变压缩二氧化碳储能系统。该系统整体压力水平低于CO₂临界压力，有效降低了部件制造难度，改善了系统经济性。对该系统进行了热力学与经济性分析，结果表明：典型设计工况下系统的储能效率为65.35%，投资回收周期约为5.50 a。㶲分析结果表明：透平的㶲损最大，为1.23 MW；蒸发器具有最小㶲效率，为9.41%。参数分析结果表明：增大CO₂冷凝温度、压缩机等熵效率、透平等熵效率，或降低换热器2冷端和热端温差、换热器3冷端温差，均有利于提升系统储能效率，同时缩短系统投资回收周期。

主要综述了合成气中各种污染物的气体净化技术,根据处理方式和处理温度的不同,可分为冷/热气体净化。对于固体颗粒物污染物,冷/热气体净化都采用物理去除的方式;焦油冷气体净化一般采用物理分离方式,而热气体净化可以通过高温热裂解或气化过程加入催化剂实现;含氮污染物易溶于水,因此冷气体净化大多选择用水、酸性或有机溶剂直接吸收,热气体净化通常用催化氧化的方式;相比于含氮污染物,含硫污染物使用冷气体净化既可以选择液体溶剂吸收,又可以使用多孔碳材料等固体吸附剂进行吸附,金属氧化物被认为在高温下对含硫污染物有好的吸附性能。在冷气体净化中氯化物的去除一般通过氯化铵(NH₄Cl)沉积和氯化氢(HCl)蒸气吸收两种机制进行,在热气体净化中金属可以与卤化物以卤化物盐的形式一起被去除。

实现氢气和空气在氢燃气轮机燃烧室喷嘴管外均匀掺混可以在避免回火的同时实现低NO_x燃烧。为了在喷嘴出口到燃烧之前尽量实现均匀的掺混,通过数值模拟方法计算分析了微混喷嘴出口的流动特性以及燃空来流相互作用对氢气和空气混合的影响,研究了燃空动量比、燃料微孔间隙比、射流高度及混合长度对微混喷嘴冷态燃空掺混的影响。结果表明:掺混效果直接受标准射流深度、邻射流扰动及扩散段旋涡结构的影响。燃空动量比R_m为1.19~1.77时,所达到的标准射流深度可以实现较均匀掺混;间隙比为0.54时,邻射流相互作用会增大射流中心的氢气浓度下降梯度;增加射流高度和混合长度均能降低混合不均匀度;近壁旋涡对的完整发展有利于改善掺混。

针对碳中和目标下可再生能源并网引发的电力系统不稳定的现状，介绍了电力系统各个环节对于储能的需求特性，讨论了电化学储能，包括超级电容器、碱金属离子电容器、碱金属离子电池、液流电池、其他二次电池、氢能等技术的特点与发展现状，分析了它们在适配大规模储能时所面临的挑战，展望了其未来应用前景和发展趋势。最后指出，电化学储能技术应朝着"高性能、高安全性、低成本"的方向发展。

生物质锅炉富氧燃烧作为一种新型的燃烧技术,可在有效改善生物质燃料清洁高效利用的同时,为碳捕集及利用提供高浓度CO₂的烟气,目前该技术在国内外尚处于研究示范阶段。通过系统梳理生物质燃料的基本特性,重点介绍了生物质富氧燃烧特性及相关工程研究现状,并分析了该技术发展趋势。结果表明:富氧燃烧可在一定程度上减少热量损失,提高燃烧稳定性和锅炉运行效率;通过烟气再循环动态调整再循环比例可有效控制炉内的温度水平,缓解污染物排放问题;由于在富氧系统、配风系统、受热面结渣和全炉膛密封等方面存在技术问题,合适的注氧和混氧方式、氧量和配风方式的动态调整、防结渣处理和密封改造是防范风险的主要措施;基于富氧燃烧的生物质能高效利用耦合碳捕集与封存技术有望成为生物质电厂转型发展的方向。

采用COMSOL软件构建了全三维全陶瓷微封装(FCM)燃料元件模型,提出了一种FCM燃料元件内TRISO颗粒随机分布的高效建模方法,可以实现较高填充率的颗粒弥散填充。分析了不同颗粒填充率(35%、40%和45%)下以及不同颗粒随机分布下FCM燃料元件的温度分布特性。结果表明:FCM燃料元件中心区域温度高,沿径向温度降低;TRISO燃料颗粒特别是燃料核芯的温度明显高于周围基体的温度,温差可达130 K甚至更高,其中最大的温度梯度出现在Buffer层;在相同线功率下,随着颗粒填充率的增加,燃料芯块的最高温度降低,平均温度略有升高;受到颗粒分布随机性的影响,当颗粒填充率减小时,平均温度和最高温度分布的离散程度均增加,但总体上颗粒随机分布对燃料芯块平均温度的影响较小。

火电机组灵活性改造后,锅炉低负荷稳燃能力提升,然而高负荷下由于主燃烧器区域烟气温度升高,容易引发结焦、NO_x生成量偏高等问题。以600 MW前后墙对冲锅炉为研究对象,针对灵活性改造后锅炉易结焦的原因展开分析并进行了燃烧优化试验。结果表明:结焦主要是由主燃烧器区域烟气温度升高以及还原性气氛引起的,通过弱化燃烧器旋流、提升燃烧器直流风占比、降低磨煤机出口温度、合理配风、提升一次风压和控制主燃烧器区域氧量等技术手段,可在保障低负荷稳燃能力的同时,抑制主燃烧器区域结焦。

针对二氧化碳工质在超临界二氧化碳（SCO₂）布雷顿循环冷端处于近临界状态，物性随温度变化剧烈，冷端换热器的设计和运行控制难度大等问题，基于换热器分段设计的方法，设计了应用于超临界二氧化碳动力循环冷端换热的直通道印刷电路板换热器（PCHE）和变截面通道PCHE，分析了SCO₂在不同流道形式的PCHE中的流动和换热特性。利用SIMULINK建立换热器的仿真模型，研究入口参数偏离设计工况时对不同流道形式换热器的SCO₂出口参数的影响。结果表明：SCO₂侧流道截面渐扩的设计能增强PCHE的换热性能，但同时会增大SCO₂侧的压损；流道截面渐扩的PCHE在冷侧和热侧入口参数偏离设计工况时，能更好地稳定SCO₂的出口温度，拓宽了冷端参数的运行范围。

半闭式CO₂循环具有高效和零碳排放的特点,针对目前集成液化天然气(LNG)冷能的半闭式CO₂循环发电系统,提出了一种高效的LNG冷能的梯级利用方式。结果表明:基准案例中空分和压缩过程的能耗分别降低了70.4和75 MW,系统净效率为63.76%,相比于常规循环提升9.48个百分点;在此基础上,采取改进循环参数、匹配回热器热容等优化措施后,优化案例的净效率进一步提高至72.22%,系统的效率为51.27%。相比于仅在循环过程集成LNG冷能的参考系统Ⅱ,冷能利用的效率提高了28个百分点。

功率型储能器件具有功率密度高和充放电速度快等显著优点，适用于需要大功率输出和短时间内快速响应的应用场景，如电网调频、军用装甲车辆应急启动和港口起重装备能量回收等。围绕主流的功率型储能器件——超级电容器、功率型金属离子电池、金属离子混合电容，介绍了各类功率型电化学储能技术的基本工作原理，系统性地总结了国内外学者在功率型电化学储能器件电极材料和电解液方面的改性策略和研究进展，最后对功率型电化学储能技术未来研究方向和应用趋势进行了合理展望。

综述了木质纤维素类生物质热解技术的研究进展,总结了不同生物质原料的热解机理,分析了产物的组成和性质,研究了产物的调控、改性和应用。指出未来的研究方向应该集中在以下几方面:技术改进,致力于改进生物质热解技术,提高能源转化效率和产物选择性; 产品多样化,除了生物质热解产生的主要能源产品,如生物炭、生物油和生物气,还应着眼于开发高价值的化学品和材料,包括生物基化学品、特殊化学品和高性能材料; 集成系统,应尝试将生物质热解与其他能源转化技术相结合,形成多能源联供系统,与生物质发酵、光催化、电解和储能等技术集成,以提高整体能源系统的效率和可持续性。

为研究可应用于工程实际的微动疲劳寿命预测方法,通过对压气机材料TC11微动疲劳试样进行微动疲劳寿命预测分析,梳理了基于临界面法的微动疲劳寿命预测方法的基本流程,并将SWT微动损伤参数的预测结果与试验数据进行对比。结果表明:弧度较小的榫头工作面会使得榫连接模拟件接触区域的SWT临界面参数值降低,有利于提高微动疲劳寿命;基于SWT临界面参数的寿命模型的预测结果与试验值的误差分散带在2倍因子以内,对航空发动机和燃气轮机实际构件的微动疲劳寿命预测具有参考意义。

系统论述了目前辅助火电机组调频用的锂电池和超级电容混合储能系统的关键技术及其研究进展，如不同类型储能的功率/容量优化配置、高压级联和模块化多电平（MMC）拓扑结构应用、混合储能控制策略等。介绍了国内混合储能辅助火电机组调频的示范工程项目，并对混合储能辅助调频技术的发展前景进行了展望。

为了研究热电联供系统中机组的热电负荷优化分配策略,针对传统灰狼优化算法中繁琐的更新机制导致的时效性差等问题,提出了一种改进的多目标灰狼优化(MOGGWO)算法,直接利用前三等级狼的位置和高斯采样完成进化过程,最后将该算法应用于某600 MW双机热电联供系统的多目标热电负荷优化分配中。结果表明:MOGGWO算法能极大缩短负荷分配的求解时间,且在多目标优化下提升系统经济性的同时其可再生能源消纳能力将会减弱,应根据现场实际情况权衡,进而选择热电负荷最优分配策略。

为探究环境条件的时空分布差异性对太阳能直膨式光伏光热(PVT)热泵系统运行性能的影响,进行数学建模与性能仿真,分析了系统在不同地区采暖季内的运行性能。结果表明:由于入射太阳辐射的效应,在不同地区,系统的采暖季平均蒸发温度都提高至接近甚至超过环境温度的水平,显著改善了系统的热力性能;当冷凝温度为50 ℃时,系统在北京、拉萨、兰州的采暖季平均COP分别为3.67、5.01和3.41;采暖季平均单板得热功率分别为541 W、810 W和504 W,得热因子分别为71.7%、62.0%和79.3%,光伏发电增益分别为4.76%、8.67%和6.10%。

基于SST k-ω湍流模型系统探究了典型湍流普朗特数模型对水平圆管内超临界二氧化碳传热数值模拟的影响，并通过与实验数据的对比，分析不同湍流普朗特数模型的预测能力。结果表明：在弱浮升力效应下，定常湍流普朗特数（Pr_t=0.85）模型具有较可靠的预测能力，预测的壁温最大偏差小于5 K；但在强浮升力效应下，Pr_t=0.85时计算出现较大偏差，而引入的现有典型变湍流普朗特数修正模型改善效果不佳。经深层次分析发现，湍流普朗特数模型对超临界二氧化碳流动传热边界层的影响显著，从而决定湍流传热性能。

基于汽轮机变工况原理,提出了一种在线计算汽轮机排汽焓的新方法——多变指数法。通过考虑低压缸进汽流量、进汽温度、进汽压力和排汽压力对做功能力的影响,建立了低压缸做功多变指数模型,并采用多变指数法得出针对单个机组热力特性的精确模型以及适用于不同机组的改进通用模型。结果表明:由精确模型得到的排汽焓计算值与设计值的平均相对误差为0.165%,最大相对误差为0.738%;由改进通用模型得到的排汽焓计算值与设计值的平均相对误差为0.93%,最大相对误差为3.52%,可满足工程计算精度要求。

以某300 MW火力发电机组的大型湿式冷却塔为研究对象,建立填料非均匀布置耦合分区配水的三维数值模型。填料内外区分别布置30 mm和26 mm S波填料,改变配水分区半径R₁,重新分配配水内外区配水占比,研究不同工况下填料非均匀布置耦合分区配水对冷却塔热力性能的影响。结果表明:填料非均匀布置耦合分区配水可显著降低塔心区的高温,提高气水比。设计工况下,随着填料分区半径R₂和内区配水占比P的增大,冷却数和体积传热系数均先增大后减小。当R₁=15~35 m时降低P,而当R₁=40 m时增大P,均可提高湿式冷却塔整体热力性能。此时相对最佳的耦合布置方案为R₁=25 m、R₂=25 m和P=35%,与原始塔相比,冷却数和体积传热系数分别增大0.09和17.0 W/(m³·K)。

由于压缩空气储能系统在储气过程中，储气库中压缩空气的压力和温度不断发生变化，会直接影响压缩机的输出功率和实际储气量，以管线钢作为储气库的形式为例，采用数值求解微分方程的方法首先分析了15 m管线钢在绝热工况下压缩空气的温升效应，并采用Fluent进行仿真验证。在考虑管线钢温升以及不同传热工况下，对3 024 m的长距离管线钢进行了储气过程的热力计算，并将储气过程与压缩机做功过程进行耦合计算，获得储气过程中压缩空气的压力和温度，压缩机的输出功率、储气库实际储气量等参数的变化规律。结果表明：当综合传热系数为0 W/（m²·K）、1 W/（m²·K）、5 W/（m²·K）和25 W/（m²·K）时，充气结束时的压缩空气质量平均温度分别为315.39 K、311.65 K、301.52 K和291.35 K，储气量分别为244.64 t、252.60 t、275.77 t和301.35 t。

为研究燃煤机组进行碳的捕获、利用与封存(CCUS)改造后度电成本与电力供应成本的变化情况,综合当前电-碳双市场发展趋势总结分析出燃煤机组CCUS 应用的成本、收益情况并建立仿真模型,同时对配备CCUS的660 MW 燃煤电站进行度电成本与电力供应成本的折算分析,最后以碳捕集成本、碳交易价格为变量进行敏感性分析。结果表明:火电机组经CCUS 改造后,预测度电成本将于2034—2035 年下降至电网区域煤电交易基准价向上浮动20%的范畴,于2039年后实现改造前后度电成本变化率为负数,即改造后度电成本低于改造前度电成本的目标,此外尽管碳捕集成本、碳交易价格将对度电成本和电力供应成本产生不同程度的影响,但在两者的耦合作用下,火电机组CCUS改造项目仍具有良好的经济性效果。

针对某660 MW超临界汽轮机运行过程中高、中压调速汽阀的20Cr1Mo1VNbTiB高温紧固螺栓发生大规模早期开裂失效问题,利用断口分析、成分分析、力学性能分析及微观组织结构分析等试验方法对螺栓大规模开裂行为进行了研究。结果表明:在预紧力和汽阀动作形成的冲击载荷共同作用下,具有缺口效应且应力集中的螺纹牙底部TiN颗粒以自身碎裂、尖角处开裂及附近基体高应力畸变区开裂等模式萌生微裂纹并互相串连形成裂纹源,在载荷作用下快速扩展引发螺栓开裂;组织中大量TiN颗粒破坏了基体的连续性,降低了合金的韧性和抗裂能力,导致脆性开裂。因此,合金冶炼过程中应严格控制钢液中Ti质量小于0.1%,通过优化控制冷却速度,提高钢中细小氧化物的生成量来控制TiN析出相的尺寸和生成量,降低其有害作用,起到Ti合金化的真正目的。

为研究漂浮式海上双转子风力机的动态响应特性,采用OC3-Hywind Spar漂浮式平台,搭建了漂浮式海上双转子风力机仿真系统。采用自由涡尾迹法(Free Vortex Wake, FVW)和OpenFAST水动力计算模块,建立了漂浮式海上双转子风力机的气动-水动耦合分析模型,并进行了风浪耦合分析与控制仿真。结果表明:主副转子功率波动幅值随风浪夹角变大而逐渐减小;主副转子间流场比陆上双转子风力机更加复杂,多目标变桨控制既可减小功率波动又可缓解副转子的疲劳损伤;风浪夹角在0°和90°的工况下,平台运动响应波动较为明显。

对基于超临界二氧化碳工质的热泵储电系统展开研究,建立了热力学与技术经济性分析模型,并对系统热力参数进行优化,分析了压缩机等熵效率、透平等熵效率、换热器压损以及最小换热温差等关键设备参数对系统性能的影响。此外,提出了以燃气轮机排气为外热源的集成系统构型,对独立热泵储电系统及集成外热源的系统性能进行分析。结果表明:独立储能系统的最高往返效率可达62.91%;集成外热源后,单位能量的投资成本降低,系统能量效率随放电时间和放电功率的增加而降低。

针对西北地区可再生能源大规模分配、运输和储存等问题,设计了一种面向高比例可再生能源消纳的光储氢醇一体化系统。首先,在保证降低弃光率的同时,以系统全年总收益最大化为目标构建了光储氢醇的数学模型并通过McCormick法进行线性化处理;其次,以全年数据为基础分析并确定了系统最佳设备容量与运行调度;最后,分析了甲醇价格、售氧价格、购碳价格以及设备成本对总收益的影响。结果表明:经过联合设计调度优化,新型光储氢醇一体化系统可在不增加电网压力的前提下,大幅消纳可再生能源并保持甲醇稳定生产,同时系统具备初步经济效益;而随着甲醇价格的提升和设备成本的降低,系统经济收益可进一步提升。

针对堆芯功率的非线性控制问题,提出了一种自耦PID(SCPID)功率控制方法。该方法将系统内部所有已知或未知复杂因素及外部扰动定义为一个总扰动,建立了以总扰动为激励的受控误差系统,进而设计了基于SCPID控制理论的堆芯功率控制系统,并在复频域对闭环控制系统的稳定性进行严格的数学分析和证明。结果表明: 与其他方法相比,SCPID控制方法简单高效,在堆芯功率系统控制领域具有实际应用价值。

基于直膨式太阳能光伏光热（PVT）热泵热水系统的工作原理，根据迭代算法建立了系统的仿真模型，以探究系统在不同环境条件下的运行性能。结果表明：在上海、北京、拉萨、兰州、昆明和广州，直膨式PVT热泵热水系统在夏季典型工作日的平均COP分别为7.34、7.30、6.98、8.18、6.24和6.79，加热定量热水所需时间分别为275 min、273 min、279 min、243 min、314 min和295 min，冬季典型工作日的平均COP分别为5.59、5.21、6.05、5.03、6.48和5.43，加热定量热水所需时间分别为344 min、364 min、316 min、376 min、298 min和359 min；在上海、北京、拉萨、兰州、昆明和广州，相对于纯光伏组件，PVT组件的全年平均发电增益分别为9.28%、8.56%、10.42%、10.01%、7.70%和7.64%。

针对转子裂纹参数定量识别精度不足的问题,提出一种基于Kriging组合模型和非支配解排序遗传算法Ⅲ型(NSGA-III)的转子裂纹参数识别方法。首先,基于动力学模型响应建立不同相关函数的Kriging代理模型作为候选模型库;其次,通过逐步回归模型筛选策略剔除性能不佳的模型并依据启发式权重加权获得最佳Kriging组合模型;再次,应用所提Kriging组合模型建立裂纹参数与裂纹转子系统响应的关系;最后,通过Kriging组合模型预测的响应幅值与实际响应幅值的差异构成多目标函数,利用NSGA-Ⅲ得到识别结果。结果表明:采用该方法识别裂纹参数的最大相对误差为2.5%;相比于基于单个Kriging模型和指数函数-高斯函数组合模型的识别方法,所提方法具有较高的适用性和精确性。

为综合考量选择性催化还原（SCR）系统静态混合器的混合效果和对系统造成的阻力损失，提出了一种结合流场均匀性和阻力特性的综合性能评价指标——无量纲混合效率η。结合现场需求，采用数值模拟方法，以圆形、花瓣形和SMV混合器为例对系统的综合性能进行评估。结果表明：圆形混合器、SMV混合器、花瓣形混合器的η分别为16.18%、22.50%和26.88%，其中花瓣形混合器综合性能最佳；在顺序排列、同向布局、覆盖率为37%的条件下，花瓣形混合器的综合性能达到最佳，其无量纲混合效率η为28.60%，较优化之前提高6.40%。

以供工业蒸汽热电联产机组为研究对象，建立了蒸汽管网动态模型，研究了蒸汽管网辅助热电联产机组调频的调频能力，进而分析了不同工况下蒸汽管网的蓄㶲等效转化率。结果表明：在抽汽阀门完全关闭30 s时，用户侧压力达到下限值，额外累计发电量达到307 kW·h；在阀门完全关闭后，机组负荷为700 MW、900 MW和1 000 MW时，蒸汽管网蓄㶲等效转化率分别为84.6%、82.8%和81.5%；抽汽阀门动作越快，机组输出功率上升越快，阀门在5 s关闭时机组输出功率爬升率最大值为9.77 MW/s；蒸汽管网辅助热电联产机组参与调频能有效提升机组的变负荷速率，增强机组的运行灵活性。

为了有效规避"源荷"双侧不确定性造成的供需失衡风险，促进虚拟电厂的大规模发展，基于Copula函数和双重随机规划算法，在充分考虑热电解耦的基础上，提出了一种计及"源荷"双侧多重不确定性的虚拟电厂运行优化模型。结果表明：该模型不仅可以充分识别和处理"源荷"双侧存在的随机性，制定经济效益最优的运行策略，避免资源浪费，还可以有效表征系统运营成本与违约风险之间的关联性，为决策者在权衡供能违约风险和经济收益时提供理论依据。

为了平抑风电场输出功率波动，考虑到固体氧化物电解池（SOEC）电解水制氢的高效率特性，基于实际数据构建千瓦级SOEC电堆模型并验证了模型精度。针对SOEC系统的非线性和时滞特性，提出一种基于模型预测的功率控制策略，用于平抑风电场输出功率波动。根据某15 MW风电场运行数据，采用集合经验模态分解方法，提出一种风电场输出功率分解方法，获得SOEC系统的充电功率指令并进行仿真验证。结果表明：基于模型预测的SOEC系统功率控制效果很好，可以实现充电功率指令的跟随变化，且平均绝对百分比误差为1.674%，平抑风功率波动效果的准确性较高。

跨音速流中绝热气膜冷却效率定义式中恢复温度的2种求解方法存在争议：物理法认为恢复温度为无冷实验的绝热壁温，而统计法则认为恢复温度应由2组仅冷气温度不同的实验共同确定。为研究2种方法的区别，搭建了跨音速槽道流实验台。在主流马赫数为0.85的条件下，开展了无冷和有冷的瞬态红外传热实验，其中主流总温为330 K和345 K，有冷实验中冷气温度为282 K、287 K和291 K，吹风比为1.0。结果表明：物理法与统计法所得对流传热系数基本相同；然而2种方法得到的恢复温度存在差异，使得绝热气膜冷却效率存在定性不同。

基于扇形孔的实验数据,提出了一种预测气膜冷却效率的新关联式。综合考虑孔形参数和孔内外流动条件对气膜冷却效率的影响,构建关联式特征系数的代理模型。结果表明:通过实验设计(DOE)获得的优化孔与采用特征系数代理模型获得的优化孔的气膜冷却效率和最优孔形参数基本一致;应用新关联式加速气膜孔形的多置信度优化或优化多气膜孔阵列的具体布局具有显著的工程应用价值。

针对无监督跨域故障诊断领域存在标注数据不足、模型诊断精度低等问题,提出了一种新型深度条件子域自适应网络(DCSAN)。该网络将分类器预测的置信度映射到共享特征提取器所提取的特征中,以获得多模态映射特征,之后利用多核局部最大平均差异(MK-LMMD)度量不同域间多模态映射特征之间的距离。然后,通过最小化MK-LMMD和分类器损失函数,实现了源域和目标域相应子域分布的对齐。最后,在江南大学轴承数据集上对所提方法的可行性进行了验证。结果表明:在6个变工况迁移任务中,DCSAN模型的平均诊断准确率分别比深度适配网络(DAN)、域相关性对齐方法(D-CORAL)和基于对抗学习域适应方法(DANN)模型高出9.5百分点、8.0百分点和13.6百分点;所提DCSAN模型在子域对齐和跨域自适应故障诊断方面具有一定的有效性和优越性。

以某660 MW机组回转式空气预热器为研究对象,采用弯扭合成当量弯矩方法对回转式空气预热器主轴截面进行应力计算和强度校核。结果表明:相较于其他工况,在BMCR工况下回转式空气预热器主轴所受的倾覆力矩达到最大,产生的弯曲应力在合成应力中占比52%,是影响主轴弯曲变形的重要因素;相较于不考虑倾覆力矩影响的情况,考虑倾覆力矩后主轴强度的安全裕度降低了40%。

为了对燃气轮机透平轮盘的概率疲劳寿命和可靠性分析展开充分研究,针对透平轮盘材料13Cr10MoW1VNbN开展了低周疲劳试验并进行结果分析及误差优化,基于Manson-Coffin公式及材料试验数据,建立了应变-寿命预测模型。分别采用蒙特卡洛法与包络线法,获得轮盘疲劳寿命数据样本,开展了统计分析及可靠性研究。结果表明:基于蒙特卡洛法得到的可靠度曲线比基于包络线法得到的可靠度曲线下降趋势更平缓,考虑的不确定因素更多,安全裕度更大。

为了研究超超临界锅炉水冷壁出口参数的动态特性，采用频域法建立了超临界压力下的水冷壁系统动态特性计算模型。通过试验验证，计算值与试验测量数据符合较好。对某电厂超超临界锅炉下炉膛水冷壁进行了计算，得到75%热耗率验收工况（THA）负荷下的动态响应特性，研究了热负荷、入口焓、入口质量流量、出口压力阶跃时的动态特性，同时分析了不同压力、入口焓、入口质量流量、热负荷和管段长度对各参数阶跃时出口工质参数动态响应的影响。结果表明：入口焓、入口质量流量和热负荷增大时，扰动造成的响应时间减小，入口压力、管段长度增大时，扰动造成的响应时间增加。

针对传统故障诊断方法抗噪性能差,对振动信号中的故障信息挖掘不充分的问题,提出了一种基于变分模态分解(VMD)与改进的稠密连接网络(DenseNet)相结合的滚动轴承故障诊断模型。首先利用VMD将含有噪声的振动信号分解为多个本征模态分量,选取与原始信号相关性较大的若干分量并重构,得到降噪后的信号。然后将重构信号送入DenseNet网络中提取特征,并通过增加通道注意力机制对提取的不同特征赋予不同的权重,进一步强化特征的区分度。最后,通过Softmax层完成故障分类。结果表明:该模型对含有不同强度噪声的振动信号均能有效提取故障特征,具有良好的诊断性能。

针对水轮机空化声发射(AE)信号非线性强,导致水轮机空化状态识别准确度不高的问题,建立基于混沌理论和卷积神经网络结合优化支持向量机(CNN-OSVM)的水轮机空化状态识别方法。对不同空化状态下的水轮机空化AE信号进行相空间重构,获得相图作为数据集,通过卷积神经网络提取不同空化状态下的相图特征,输入经网格搜索算法结合K折交叉验证算法全局参数寻优的优化支持向量机分类器完成空化状态识别。结果表明:输入混沌相图数据集的CNN-OSVM模型能够准确识别4种空化状态,平均准确率高达98.8%;同时证实相较于CNN模型、OSVM模型,CNN-OSVM模型对非线性信号分类具有更高的识别准确率和泛化性。

以海洋核动力平台为应用背景，针对其二次侧非能动余热排出系统设计方案，设计搭建了模拟实验装置，研究了系统的启动特性，分析了系统在启动过程中重要参数的变化规律。结果表明：在所研究的工况范围内，二次侧余热排出系统均能够建立稳定的自然循环，有效导出蒸汽发生器中U型管输入的热量；在二次侧非能动余热排出系统启动过程中，初始投运压力只会影响系统达到渐进稳态的过程，而不会对系统的最终稳定状态产生影响；冷却水箱中的热分层是影响余热排出换热器出口温度演变特性的重要因素。