油浸式变压器内部流场模拟及在线故障预测方法

建立了油浸式变压器的物理模型和数学模型,采用Fluent软件对变压器内部的流动和传热进行了数值模拟,得到内部温度场和速度场的分布;在此基础上,通过内部特征点的选取,建立了特征点的温度变化与变压器不同故障的对应关系,提出一种基于特征点温度监视的油浸式变压器在线故障预测方法,可以迅速、准确地预测故障发生部位。

以综合费用最小为目标的无分流换热网络综合

提出峰谷轮换法对以综合费用最小为目标的无分流换热网络进行综合优化,该方法首先对目标函数极小化得到一个局部极小值及相应的结构,然后以该结构为初始结构极大化目标函数得到局部极大值及相应结构,极小化和极大化过程沿着一定路径无折回地交替进行,跳出局部极小值点,寻找更优的换热网络结构,直至最优结构。采用2个典型算例对该方法的可行性进行了验证,结果表明:该方法能找到比其他方法得到的最优结果更优的换热网络结构。

枝状蒸汽管网的优化设计

通过分析枝状布置蒸汽管网的特点,建立了一种枝状蒸汽管网优化设计的新方法,即多主轴分级计算优化。本方法以主轴斜角α和用户的分枝管长xi为优化变量,单纯形法为优化方法编写程序,计算时分划区、定轴、分级、优化四步进行。程序分两部分,第一部分为主蒸汽管道数量和方向的优化;第二部分为区域用户网络的设计,每级的优化方法是相同的,对应不同的初始条件调用程序即可完成整体网络的优化工作。本方法简单易解与实际网络相符合,可直接用于实际中大型蒸汽管网的优化设计。

换热网络填充函数法的全局优化

换热网络全局优化问题属于混合整数非线性规划范畴,其难点是目标函数和约束条件呈现为严重的非线性和非凸特性,局部最优解陷阱星罗棋布。针对其全局优化的难点,应用一种变换函数的全局优化方法——填充函数法,对换热网络进行全局优化。通过具体的填充函数对某特定算例进行求解表明,通过不断的交替优化,填充函数能够使换热网络目标函数跳出局部最优解,从而更容易得到全局最优解。

换热网络全局优化的等平面切割方法的实现

换热网络全局优化属于混合整数非线性规划范畴,其全局优化难点是局部最小解遍布全局,求解过程中很容易陷入局部最小解,而不能获得全局最优解。文章针对换热网络全局最优化的难点,运用一种全新的全局最优化方法——等平面切割的方法,根据目标函数代表的性能进行等平面切割,反复交替地操作不断缩小全局最优解的区间;同时,基于切割平面法分析和提出了优化变量区域缩小的生成方式,并通过具体算例检验了该方法的全局求解能力,实现了对换热网络的全局优化。

蒸汽管网的建模和设计优化

采用树状超结构简化蒸汽管网,建立以总投资费用最低为目标函数的优化模型,在此基础上,根据蒸汽需求量的不同对用户分级,提出分级递进的优化思路。以分枝角度α和分枝管长xi为变量,将黄金分割法和单纯形法相结合,建立了一种分级递进的蒸汽管网复合优化方法。实例表明了本文提出的蒸汽管网优化方法的实践可行性和结果准确性。

EGR系统在SNH4102型柴油机中的标定试验

EGR系统是治理内燃机排放污染物NOx的有效方法之一,在PTO台架上对SNH4102型柴油机EGR系统进行标定试验,采用真空度控制EGR阀开度,实现EGR系统的调节。在柴油机额定转速下,将测功器开至100%,75%,50%,10%;在最大扭矩下,将测功器开至100%,75%,50%;及怠速工况下,找到EGR阀最佳开度,完成EGR系统的标定;并通过NHA-501型废气分析仪和FLB-100不透光式烟度计等测量排放物的含量。结果表明:在SNH4102型柴油机台架试验中,EGR系统对于NOx的控制有明显的效果,对CO和HC等排放物的抑制作用不明显。

填充打洞函数法优化换热网络

换热网络综合问题是带约束条件的非凸问题,存在多个极值,在优化的过程中经典优化算法很容易陷入局部极小值点。本文结合填充函数法和打洞函数法的优点,构造一个新的跨越局部极值的函数应用于换热网络优化问题中,在搜寻最佳物流匹配和换热面积的过程中,跳出次优的换热网络结构,寻找更优的网络结构,直至最优网络结构。实例表明,该方法能够找到比文献更好的换热网络结构。

复杂换热网络MINLP中的非线性特性分析

针对复杂换热网络MINLP问题,本文应用多维函数渐变法探索和分析了连续变量和整型变量引起的网络性能非线性和非凸特性。研究表明,当系统规模增大时,不但连续变量的叠加效应将增加系统的非线性,整型变量将使得非线性特性更为严重。

换热网络的函数逼近割平面全局最优化方法

本文针对于混合整数非线性规划问题的全局最优化的难点，提出了一种全新的全局最优化方法一函数逼近的割平面全局最优化技术：通过对优化变量的函数构建和逼近，根据目标函数代表的性能进行广义的平面切割，反复交替的操作缩小全局最优解的区间；同时，基于这种方法分析和提出了优化变量的序列生成方法。

考虑最佳入口温度的多股流换热器网络循环优化

针对于多股流换热器网络的应用优势,本文在衍生网络优化方法基础上,提出了考虑最佳入口温度的多股流换热器循环优化方法,即利用多股流换热器网络小面积换热器合并而不产生固定投资费用这一特点,将优化结果中存在公用工程的流体返回到另一种流体的入口并与其入口流体进行循环优化。结果表明,这种优化方法能够进一步发挥多股流换热器网络的优点,得到年综合费用更小、运行费用更低的网络结构。

基于枝状超结构的蒸汽管网优化及禁忌搜索策略

本文通过对蒸汽管网枝状超结构的分析,利用惩罚函数的优化技术,建立了一种基于混合整数非线性模型的蒸汽管网优化方法;同时,鉴于整型变量数目庞大所造成的最优解搜索效率下降的问题,提出了一种"禁忌搜索"的方法,提高了最优化算法的效率。