基于Elman神经网络的动力配煤发热量及着火温度的预测

针对采用实验法测定电厂动力配煤的发热量和着火温度存在操作繁琐和信息滞后较大等不足,建立Elman神经网络预测模型。该网络模型在学习过程中确定混煤的发热量和着火温度与单煤的水分、灰分、挥发分之间的非线性映射关系。模型利用单煤的水分、灰分和挥发分含量直接预测混煤的发热量和着火温度,预测结果误差较小。利用置信区间分析法对预测模型的预测效果进行检验。研究结果表明:预测模型具有较高的可靠性和置信度。

常功率平面热源法测试耐火材料热物性的研究

在对常功率平面热源法基本原理深入分析的基础上,根据其在第二类边界条件下半无限大物体一维导热的数学模型,研制一套低导热系数材料的热物性测量装置,并结合相关文献通过数值计算获得高斯误差补函数一次积分较为精确的解。设计的测试系统采用数据采集卡DUT5000,利用VB编程技术对温度进行实时采集及处理,测定8种耐火砖和陶瓷纤维的导热系数和导温系数。研究结果表明,本研究所设计的测试系统所得导热系数和导温系数与文献中的结果相对误差不超过6%,具有结构简单、操作方便、测试时间短、精度较高等特点。

保温材料热物性测试的实验及数值研究

针对保温材料导热系数低,采用常规的导热系数测试方法难以获得准确结果的问题,根据瞬态法导热系数测试原理,对常功率平面热源法进行了研究。建立传热的二维瞬态数学模型,借助FLUENT有限体积软件对常功率平面热源法中试样的温度分布和热量传递规律进行数值模拟,开发了一套保温材料导热系数测试装置。测试结果与文献数据能较好的吻合,最大误差不超过4%。测试结果可靠,测试精度较高。

伍德合金相变过程中固、液相熔点导热系数的测定

将Ｍ．Ｌａｍｖｉｋ教授提出的利用相界面移动速率测定热物性方法应用于共晶伍德合金相变过程中固、液相导温系数、导热系数的测定。通过测量金属试样电阻的变化可确定相界面的位置，由相变前沿的移动速率可算出通过试样的热流量，进而求得试样的导温系数和导热系数。对伍德合金的测定结果与文献值吻合较好，证实了这一方法是行之有效的。

铝电解槽磁流体的两相模拟及其界面追踪

采用商业软件ANSYS与CFX相结合的方法,运用有限元及有限体积法与两相流模型对300 kA铝电解槽导电磁流体的铝液、电解质两相湍流流动进行研究,并耦合VOF算法追踪铝液界面波动,模拟计算正常工况及角部换极下的稳态流场。研究结果表明:铝液流场基本呈现为2个大的漩涡,流场计算值与测试值比较接近;而在角部阳极更换后铝液中水平电流密度显著增大;在新阳极下方的铝液中形成较大速度涡旋,对流场的较大扰动导致界面波动幅度增加,极距减小;通过适当提升新极安装高度可增强磁流体的稳定性。

多相物质的有效导热系数

对由固体球状颗粒和经历了相变的充填物所组成的多相充填床建立了数学模型，对充填物的熔化和凝固过程进行了数值计算，并在此基础上计算了由不同相所组成的区域内的有效导热系数．运用特殊的数学方法处理相变过程中潜热的释放或吸收，分析了导热参数的变化对有效导热系数的影响．得出有效导热系数的计算结果：对于玻璃球冰充填床，为１５６Ｗ／（ｍ·Ｋ），和实验结果的相对误差为２５％；对玻璃球水充填床，为０７８Ｗ／（ｍ·Ｋ），和实验结果的相对误差为３８％．

锡和铅-锡合金相变点附近导热系数的测定

应用利用相界面移动速率曲线测量物质熔点温度附近固、液相热物性的方法,采用电加热器取代恒温浴,通过改进定解条件和采用新的数值计算方法,实验测量锡与铅-锡合金的导热系数。结果与文献报道数据吻合,测量误差约为5%。测试过程中不要求瞬间温度突变的边界条件,从而确保了测试过程中被测试材料的晶型、结构和热物理性能的稳定性,保证了测试结果的真实性。

利用周期热流法测定金属材料热物性参数

对一种经典的导热系数测试法———周期热流法进行了改进。结合相关文献,对其测试理论进行了深入分析,并对2种传统的分析解法进行了修正。利用精密的电子仪器及先进的数据采集设备,设计开发了一套金属及合金导热系数测定装置,解决了采用该法测试时难以得到较为理想的正弦或余弦温度波这一难题,减少了测试误差。通过对几种金属及合金的测定,与经典实验数据比较,发现最大误差不超过4%,测试精度较高。

氧化铝熟料窑窑皮厚度的数值研究

以一直径为4.5m、高为90m熟料窑的烧成带为研究对象,应用数值计算的方法,对烧成带有窑皮存在和没有窑皮存在时耐火层内的温度分布进行对比分析,同时对窑皮在不同厚度时耐火层内的温度分布进行数值计算.计算结果表明:烧成带无窑皮时,窑外壁温度较高,在232～270℃之间;当窑皮厚度从200mm增大到300mm时,窑外壁温度从215℃降低至161℃;在熟料窑操作中,窑皮过薄将缩短耐火内衬的使用寿命,并限制加煤提产;窑皮过厚则缩小了烧结带的有效截面积,也限制了熟料窑的提产;对直径为4.5m左右的大型回转窑,窑皮厚度可根据生料浆成份和窑况在200～300mm内调节.

金属熔点热物性测试及计算机在线检测

在研究热物性测试新方法的基础上，利用ＰＣＬＤ－７７９多通道隔离板和ＰＣＬ－８１２ＰＧ多功能数据采集、控制卡，通过计算机编程，开发了友好的用户界面，实现了金属熔点附近热物性测试过程中参数的自动检测与条件控制，保证了实验过程中测试系统所要求的边界条件，提高了测试精度；也为热物性测试新方法的系列研究提供了新的测控手段．

石灰窑窑内热工分析与操作优化

建立在热平衡和物料平衡基础上 ,对某厂 4m× 2 1 m石灰窑热平衡状态的主要影响因素进行了热工过程分析 ,得到了出口二氧化碳浓度的综合影响关系式 ,并分析了各种因素的相互影响规律 ,提出了石灰窑的最优控制条件和措施 ,并对其节能效益进行了估计。

工艺参数在线检测和信息管理的集成网络系统

结合金川公司第一冶炼厂熔炼车间矿热电炉 转炉 渣贫化电炉的炼镍生产工艺 ,开发了该车间工艺参数在线检测和信息管理集成网络计算机控制系统 .该系统充分利用熔炼车间计算机网络系统提供的工艺参数检测数据 ,以图表和曲线方式对其进行统计分析、趋势分析、生产状况和生产现状检查等 ,能达到稳定生产、降低能耗和生产成本的目的 。

石墨化阴极铝电解槽电热场仿真研究

将工业试验测试与数值仿真方法相结合,以ANSYS软件为主要开发工具,建立有限元模型对300kA石墨化阴极铝电解槽的电-热场进行计算分析,并与测试结果进行了比较和讨论。研究表明,石墨化阴极炭块内温度梯度相对普通阴极更小,温度分布更加均匀;配合使用碳化硅侧块能增强电解槽散热能力,可以有效加强大型预焙槽的散热。

管道化熔盐炉加热系统CB仿真模型的研究

针对管道化溶出过程中熔盐炉加热系统难于控制、运行效率低、系统能耗高的现象,依据加热系统的运行机理,利用Control-Build工程控制软件建立了熔盐炉加热系统的仿真模型。得到了不同运行工况下热工参数的仿真值,与实际测得数据进行比较,误差在5%以内。应用该模型对系统进行仿真优化研究,结果表明:在保证矿浆温度的情况下,控制矿浆流量为283.5～297.5 m3/h,有利于降低加热矿浆所需熔盐的进口温度,达到节能目的;计算得到管道化溶出系统的清疤周期为56 d。

高炉混合配煤及富氧率优化

针对湖南燃煤资源特性和某高炉喷煤生产现状,选取了10种代表性原煤为试验样本。基于LINGO优化软件,以混煤价格最低为目标函数,以高炉喷煤煤质要求为约束条件,求解得到了5种喷吹用混煤样本,在混煤特性试验的基础上,通过性价比分析选取了合适的喷吹煤种,并计算出与混煤匹配的富氧率。工业喷吹试验结果表明,采用优化后所获得的煤样及富氧率获得了良好效果,煤比提高51kg/t,焦比下降38kg/t,铁水含S量降低,渣流动性得到改善,吨铁增益37.77元,降低了生产成本。

矩形六电极矿热电炉电特性的试验研究

通过模型试验研究了矩形六电极矿热电炉熔池的电压,电流及功率分布特点,探讨了加料方法、渣层深度、电极插入深度及电炉尺寸等对熔池电分布的影响,并用计算机将试验数据绘制成直观的图形。所得结果对矿热电炉的设计与操作提供了理论依据。

物质相变点导热系数的测试方法

设计了一种测试物质相变点固、液相导热系数的新方法。该方法用于测试处于低相变温度下的纯物质和湿多孔材料相变时固、液相的导热系数,测试结果与文献数据吻合较好。研究表明该方法用于研究物质相变温度下的热传导以及相界面的热物性是可行的。

太阳能光伏电池特性实验研究

针对太阳能光伏电池特性对最大输出功率80W的单晶硅电池进行实验研究,得到光伏电池的伏安特性曲线。研究结果表明,太阳能光伏电池短路电流随太阳辐射强度的增大线性增加,开路电压随太阳辐射强度的增大呈对数增加,且弱光时开路电压随光照强度增加很快,强光(>300W.m-2)时趋于饱和。

大型铝电解槽针振信号深层特征提取方法研究

为了提取大型铝电解槽针振信号的深层特征以便精确识别槽况,收集了典型的针振信号,利用小波除噪技术进行预处理,分别用现代谱估计算法对信号功率谱进行估计和小波包算法提取信号能量特征向量。对两种算法进行比较的结果表明,现代谱估计算法简单,物理意义明确,能很好地提取平稳性好的针振信号的深层特征,而小波包分解算法则能很好地提取平稳性差、突变信息多的针振信号的深层特征。

动态法测量熔点附近热导率

相界面移动测量法,是动态测量熔盐热导率的一种方法。它是利用一维条件下相界面移动速率与热导率的代数关系,通过测量相界面移动速率来定量计算热导率。该方法要求实验平台满足一维导热及平板温度突然升高等物理条件,故合理设计优化加热装置成为减小实验误差的重要手段。采用电感加热,满足实验对加热装置高热流密度、快速控温的热环境要求。陶瓷圆管作为相变室,中部使用填充绝热棉及温度补偿方式尽量减小径向散热;上下部使用自制电感加热器包裹高温钢,提供两端面温差及温度突变。利用该装置,对溴化锌熔点附近热导率进行测试,并结合数值模拟减小测试误差。