基于Langmuir模型温度对煤吸附解吸甲烷影响研究

为研究热对煤体吸附/解吸瓦斯的作用效果及影响程度,在高压气体吸附仪的基础上,使用外接的恒温水浴装置,对潘三煤矿11-2煤层煤样进行不同温度下的甲烷吸附/解吸试验研究。结果表明:相同温度条件下,甲烷气体吸附量随着压力的增加而增大,但增加幅度逐渐降低;相同气体压力条件下,甲烷气体吸附量与温度之间呈非线性负相关关系,而且降低幅度逐渐增大;将气体压力修正系数引入到Langmuir方程之后,对不同温度条件下煤样吸附数据拟合,发现与传统的Langmuir方程相比,修正后的Langmuir方程拟合曲线的相关系数更高,而且拟合回归得到的吸附常数a、b的标准误差更小;在Langmuir方程修正模型基础上对不同温度条件下的吸附常数a、b及修正系数c进行了多项式拟合,得到煤吸附甲烷含量与温度、压力之间的耦合方程;试验得到的同一温度条件下煤样对甲烷的吸附和解吸曲线不重合,说明煤样对甲烷的解吸过程滞后于吸附过程,随着试验温度升高,吸附和解吸2条曲线间距越小,表明煤对甲烷的解吸滞后性越弱;利用吸附/解吸滞后评价模型定量计算了不同温度下的吸附/解吸滞后量,通过曲线拟合得到解吸滞后量与温度呈现负指数关系;从吸附热角度进一步揭示了解吸滞后于吸附的原因是吸附热小于解吸热,而且随着温度升高,煤对甲烷吸附/解吸热差值越小,从而导致煤解吸甲烷滞后量也越小。

基于BP神经网络优化的某破障武器自抗扰控制研究

针对某破障武器位置随动系统工作时,受到各种非线性扰动导致系统的响应速度和跟瞄精度受到影响的问题,设计了一种改进型自抗扰控制器(ADRC)。利用BP神经网络(BPNN)适应性好和自学能力强的优点,对ADRC的相关参数在线寻优,并采用人工鱼群算法(AFSA)对神经网络的权值进行优化,来进一步提升控制器性能。利用MATLAB软件对控制器进行仿真验证,仿真结果表明:该控制方法能有效提高随动系统的抗干扰能力和跟踪精度。

考虑蒸汽相变煤层气注热开采数值模拟研究

为研究蒸汽相变对煤层气注热开采的影响,首先,基于传热、传质和应力守恒原理,建立考虑蒸汽相变影响的煤层气注热开采热-流-固耦合三相二组分模型;其次,采用有限容积法离散和牛顿-拉夫逊迭代对耦合模型进行求解;最后,利用二维五井注采物理模型,分别对注250℃蒸汽、250℃热水和直接抽采3种方案进行数值模拟研究。结果表明:在设定相同注采压力和注采时间下,注蒸汽质量低于注热水质量,但由于蒸汽相变潜热影响,注蒸汽后煤层井底附近温度高于注热水;注蒸汽后煤层气累计抽采量得到明显提高,统计得到抽采100 d时,注蒸汽后煤层气累计抽采量比直接抽采提高17.5%,而注热水后累计抽采量比直接抽采降低9.8%,说明注蒸汽比注热水更有利于煤层气开采。

某爆破扫雷器液压系统泵阀协调控制研究

液压系统按照控制原理可以分为泵控系统和阀控系统两大类。扫雷器的液压系统主要是阀控,阀控系统动态特性良好、控制精度高,但存在节流损失和溢流损失,故效率低。采用串联式泵阀协调控制系统可以综合泵控系统和阀控系统的优势,提高能源利用效率、系统响应速度、控制精确度和稳定性,并提供更多的功能和灵活性。首先,建立了某扫雷器电液伺服系统的数学模型,然后将泵阀协调控制系统中的泵控部分和阀控部分分别设计控制策略,泵控部分主要是辅助控制,采用减小节流压降的控制策略。阀控部分为主要控制部分,为保持其控制性能,采用GABP-ADRC控制策略,并利用AMEsim和Simulink软件对该改进自抗扰控制器进行联合仿真验证。