嵌套霍尔推力器的热优化策略研究

嵌套霍尔推力器的高温特性是影响其性能与可靠性的重要因素。为研究嵌套霍尔推力器的热优化策略,本文采用引入辐射传递系数的导热微分方程来描述推力器的传热过程,并在真空舱内开展50 kW级嵌套霍尔推力器的测温验证试验,验证和修正数值模型,修正后的模型计算误差在4.8%。在此基础上,利用数值模型针对三种热优化策略下的嵌套霍尔推力器温度分布进行求解,获得各个优化策略下的温度变化规律与机理。结果表明,同时采取三种优化策略下,温度最高导磁零件的温度可降低约90 K;三种优化策略中,添加散热片是最显著的降温策略,而改变放电室支撑柱厚度与更换放电室外壁表面处理的优化效果略有下降。

延迟焦化装置分馏塔侧线取热优化

某公司延迟焦化装置分馏塔侧线循环取热不充分,导致分馏塔热量过剩,整体温度高于设计值,影响产品质量和下游设备的正常运行,造成能量浪费。为解决该问题,运用Aspen Plus软件,采用合适的模拟策略,建立了分馏塔系统模型,分析了分馏塔的用能情况。通过流程模拟和正交试验法,以渣油换热终温为目标变量,优化得到了各侧线循环流量的最佳组合。结果表明,增加柴油循环和塔底循环油循环流量、降低顶循环、中段循环和重蜡油循环流量,可以将减压渣油换热后的温度从295.8℃提高到306.6℃,减少加热炉燃料气耗量约275.02Nm3/h,提高了分馏塔用能效率,降低了装置能耗。

基于伴热优化的物料结壁缓解技术的研究与应用

降低伴热介质与被伴热介质之间的热阻是提高外伴管伴热系统抑制物料结壁效果的关键。利用自建的对比传热试验装置,进行了蒸汽和热水伴热传热动态特性试验,结果表明优化后传热系数可提高7倍以上,此时提高伴热热水流量可明显增强伴热能力。将该优化措施应用于发生闪蒸的对苯二甲酸母液罐及附属管道,结果表明设备和管道的壁面温度及其均匀性得到了显著提高,物料结壁减缓。

延迟焦化分馏塔模拟与侧线取热优化研究

为更加合理利用装置过剩能量,以某延迟焦化装置主分馏塔为研究对象,利用流程模拟软件Aspen Plus建立模型,在此基础上应用分析方法对主分馏塔侧线取热进行优化研究。结果表明:模拟计算结果与现场标定值吻合较好,最大相对偏差为5.33%,满足工程计算要求;合理增大高温位取热量,减少低温位取热量,可提高分馏塔过剩热量有效利用程度,降低分离过程损失。在保证产品采出量及质量前提下,优化调整延迟焦化分馏塔各回流取热比例,使分馏塔过剩余热工艺取热提高了1.07 MW。

计及污垢影响的换热器热优化

本文利用熵产生数方法研究了气体和液体传热介质的顺流、逆流换热器的热力学完善性，结果表明，如给定冷、热流体的入口温度，在综合考虑传热、流动阻力和污垢的情况下，可用优化方法确定其它参数。

油田集输系统用热优化研究及应用

油田开发中后期,油气集输加热系统面临着用热点多、量大、负荷率及效率双低等问题。根据油田开发实际,对油气集输系统进行工艺优化调整、生产参数优化、老旧加热设备更新改造、加强运行管理等措施,减少低效加热炉数量、提高在用加热炉效率、降低系统耗热量,有效提高油田生产用热效率,达到节能降耗的目的。

管内对流换热过程的热优化分析

对管内对流换热过程的温差换热和粘性摩擦引起的熵产进行了分析和优化计算 ,对换热设备和传热技术的设计和优化组织具有一定的指导意义。

微波功率模块集成电源的热分析与热优化设计

为提高微波功率模块集成电源的可靠性和工作寿命,对微波功率模块集成电源进行了热分析和热优化设计。首先建立整机的热仿真模型,进行热分析,得出整机的温度分布。其次进行了改变MOS管间距和采用外壳风冷散热的优化设计,优化后整机温度明显下降,热量分布更加均匀;最后研制了试验样机并进行测试。结果表明,通过热优化设计,散热性能与原始设计相比大幅提升,验证了热优化设计的合理性。

航空重力测量比力温控系统热优化设计

以国内首台具有完全自主知识产权的捷联式航空重力仪的比力温控系统为基础,针对该温控系统测试过程中暴露的一些温度梯度较大等问题,为进一步提高比力测量精度,结合相关的热设计标准和规范,提出了航空重力测量比力温控系统热优化设计方案,并进行建模与仿真实验分析。分析表明,该热优化设计方案能有效减小比力温控系统温度梯度,将温控系统内部最大温度差由0.79℃降低到0.37℃,可以提供更稳定的温度场并有效确保加速度计的精确标定并进一步提高重力测量精度。

多条件下波罗的海琥珀热优化对谱学特征的影响

波罗的海琥珀是松科松属或雪松属、南洋杉科贝壳杉属或金松科金松属古植物的液态树脂经过多种地质作用后形成的石化树脂,其主要化学成分为具有“规则构型”的半日花烷型双萜化合物的聚合物,同时含有大量琥珀酸(丁二酸)。多种原因导致波罗的海琥珀的原材料价格发生波动,其热优化品在市场上不断涌现。热优化波罗的海琥珀与天然波罗的海琥珀在市场价格、收藏价值等方面存在较大差异,已引起琥珀爱好者和研究者的广泛注意。选取具有代表性外观的天然波罗的海琥珀样品,将其分切成尺寸相同的两套,每套6块。其中一套通过不同实验条件得到了热优化波罗的海琥珀样品(金包蜜、金珀、花珀、血珀、老蜜蜡和白蜡)。通过红外光谱测试分析,获得了热优化波罗的海琥珀的红外光谱特征。将其与天然波罗的海琥珀进行区分,结果显示,氮气环境或有氧环境中热优化的波罗的海琥珀样品发生了聚合反应和酯化反应,弱酸性水溶液中热优化的琥珀样品发生了聚合反应和水解反应。可通过公式Ratio(I 1)=A羧酸羰基C O伸缩振动1710 cm^(-1)/A CH不对称弯曲振动1456 cm^(-1)来判定波罗的海琥珀是否经过热优化,此方法只适用于鉴别金包蜜、金珀、花珀、老蜜蜡和血珀。当I 1值≥1时,样品未经过热优化;当I 1值<1时,样品经过热优化。白蜡不可通过计算I 1值来判定是否经过热优化。拉曼光谱测试结果显示,热优化后的波罗的海琥珀成熟度有不同程度的增高,成熟度由高至低的是老蜜蜡、血珀、花珀、金珀、白蜡和金包蜜。研究结果可为鉴别热优化波罗的海琥珀、提高琥珀原石利用率及琥珀博物馆预防性保护技术的发展提供科学依据。

兼顾热优化的TSV容错设计

针对容错技术带来的超负荷、过热等问题,在兼顾热优化的前提下,提出利用冗余链路代替故障链路实现容错功能,把原硅通孔(TSV)的信号轮流绕行到空闲冗余通道的设计。这种方式可以有效的减少了热不均衡问题,降低了原通道上的通信量。且在通信量越大的通道中越明显,同时提高冗余配置比可以改善热优化效果。当冗余配置比为64∶8,通信量为16Mbit/s时,所有原TSV链路的温度相对于无优化时均有降低约4.8%,当冗余配置比为64∶16,通信量为64Mbit/s时,降低了约15.7%。

下二门油田自供配热优化

本文主要写河南油田采油一厂下二门管理区降低掺水的具体优化措施,通过掺水油井掺水量的变化验证优化方案的可行性,通过在文章中以数据的形式对比2016年度掺水优化成果,为掺水优化提供方向。

常减压装置中段取热优化的碳排放驱动效果分析

常减压装置作为炼化企业处理量较大、能耗较高的装置受到了学者们的广泛关注。目前,炼化企业常减压装置操作优化与换热网络优化大多分别进行。文章借助Aspen Plus流程模拟软件及相关组件,在中段取热与换热网络结合分析的基础上,增加了碳排放方面的核算分析。结果表明:当常二中取热比例从33.1%提高到38.1%,减三中取热比例由40%降低到35.4%时,不仅可以增加约1.46亿元/年的净利润而且可以减小约1.5%的装置碳排放。综上,装置中段取热优化可在限制碳排放在合理范围内的同时尽可能提高企业利润,从而为企业进行相关优化提供理论基础。

基于Icepak软件的变频器的散热优化设计

变频器在热环境下,内部温度过高会影响正常工作。在建立变频器模型的基础上,采用专业的电子设备热分析软件对变频器进行热分析,提出了对其散热结构形式改进的措施。利用Icepak的优化功能和仿真结果,得到了优化方案。从而有效降低了变频器机器内温度,保证了机器稳定可靠工作。

TDI-CMOS焦面组件传热路径优化设计

为解决TDI-CMOS传感器在轨温漂问题,利用相变储能装置对焦面组件传热路径进行优化设计,以更好的控制传感器芯片在轨成像期间的温升,进一步提高空间相机成像品质。首先根据轨道热流环境及焦面组件工作特性确定仿真及试验边界条件;接着利用现有焦面组件结构进行建模仿真分析并开展热试验,得到优化前各部分温度结果;再根据现有结构进行热控优化设计,研究不同的传热路径对CMOS传感器温度的提升效果,确定出辅以相变储能装置的焦面组件热设计方案;最后开展焦面组件热光学试验,验证设计方案的正确性。试验结果表明,采用针脚散热方案与侧面散热相组合的强化传热方式能够满足CMOS传感器在工作期间5℃以内温升要求,且DN值变化小于0.2%,优化方案有效提高了成像品质。

浅析热工优化控制在火电厂节能中的应用

随着火电厂生产规模的日渐扩大,节能工作越发重要。若火电厂继续坚持传统的生产与控制方式,将伴随较大的能源消耗,大大影响了火电厂的运行效率、安全及效益。为了适应可持续发展步伐,各火电厂都要重视节能生产等方面,科学应用热工控制优化方式,在满足基本生产要求的同时降低生产能耗。未来,各火电厂还需继续推广热工优化控制技术,构建完善的技术体系。基于此,本文重点分析了火电厂节能方面热工优化控制的相关应用,以期指导实际工作。

阴极炭块石墨化后铝电解槽热场的数值模拟及优化

阴极炭块石墨化是如今铝厂改型升级的重要手段,首先通过COMSOL仿真软件对石墨化阴极炭块铝电解槽切片模型进行热场数值模拟,发现石墨化阴极炭块温度分布均匀,最高温度为933.05℃。其次,对某铝厂使用石墨化阴极炭块后进行能量平衡测试,能量总支出占总收入的97.22%,收支较为平衡。最后,通过增加阳极覆盖料厚度以及在底部和侧部增加纳米保温材料的方法来优化热场,保温层厚度为96 mm时,每毫米增加1.43℃,保温效果最佳。

基于热电联产和工业余热利用的热网优化分析

在“双碳”背景下,为满足赤峰中心城区的远期供热需求,根据中心城区供热系统现状和远期负荷规划,结合城区东山园区工业余热资源情况,对城区供热系统进行热力及水力工况分析,拟将东山园区长输管线现有隔压换热站改为回水中继直供泵站,无需考虑长输热网系统的换热端差,可有效降低热网回水温度,进而充分利用低碳低品位工业余热,使供热系统实现经济、节能、高效、低碳运行。

计及碳抵消-碳交易下钢铁产业余热集中供热的优化

为控制能源消耗产生的碳排放,助力实现“碳达峰”“碳中和”目标,提出计及碳抵消-碳交易钢铁产业余热的优化调度。基于综合碳排放评价指标对迁西县2022-2023年余热采暖工程进行上游钢铁余热量与下游供热碳抵消量的平衡分析。研究结果表明:各工序的单位热量碳抵消量排序为高炉渣水>烧结烟气>吸收机>烧结缓冷蒸汽>12 MW汽水换热器>15 MW汽水换热器。近期方案中计及碳排放-碳抵消的钢铁余热利用优化方法在典型工程中回收247.5 MW余热量,可减排2.05万吨二氧化碳,能实现0.004 tCO_(2)/m_(2)的综合能源效益。结果证明,该方案对于提高能源利用效率、减少环境污染,实现建筑供暖的低碳转型具有重大意义。

基于GRO优化的VMD-HKELM月蒸发量预测方法研究

水面蒸发预测对于水库水量预测、区域水量平衡分析和水资源量核算等具有重要意义。水面蒸发量预测影响因素众多,并最终体现在随时间变化的蒸发量监测数据中。为此,基于淘金热(GRO)算法优化变分模态分解(VMD)-混合核极限学习机(HKELM)提出两种方案。方案Ⅰ先对月蒸发量时间序列分解,后划分训练集、测试集;方案Ⅱ先对月蒸发量划分训练集、测试集,再进行时间序列分解。通过一种新型元启发式算法对分解技术VMD、预测器HKELM超参数进行目标寻优并建立多种模型,采用云南省龙潭寨、西洋街水文站月蒸发量预测实例对方案Ⅰ、方案Ⅱ各模型进行检验。结果表明:方案Ⅰ各模型性能优于方案Ⅱ,各模型的拟合精度和预测精度总体上随分解分量数的增加而提高,但方案Ⅰ使用了测试集信息,导致预测精度虚高;方案Ⅱ各模型具有较好的预测精度和稳健性能,其用于月蒸发量时间序列预测是可行的,反映出客观真实的预测效果,具有较好的实用价值和意义。