基于NSGA-Ⅱ算法的ATR发动机PI控制器多目标优化方法研究

为了使空气涡轮火箭发动机(ATR)从慢车快速、稳定和准确地加速到最大状态,以ATR发动机燃气发生器流量和尾喷管喉部面积为控制变量,采用快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ算法)建立了发动机控制器参数多目标优化方法。将超调量、稳态误差、上升时间及误差积分值四个指标以加权的形式作为目标函数,引入执行机构超调惩罚机制,建立了PI控制器参数Pareto最优解集,完成了ATR发动机从慢车加速到最大状态的动态过程仿真。结果表明,将双回路多个控制性能指标以加权的形式组合作为目标函数,可以获得均匀分布的Pareto前沿;联合应用多目标优化方法和基于熵权法的优劣解距离法(TOPSIS),能够在双回路耦合下获得满足设计要求的ATR发动机动态特性,极大地缩短了人工整定控制器参数的时间;在加速过程中,多目标优化方法将涡轮膨胀比上升时间作为目标函数之一,与尾喷管面积开环控制动态过程相比,可以使涡轮膨胀比更早到达目标值,共同工作线远离喘振边界。

集成LNG冷能空分的半闭式CO_(2)循环发电系统热力学分析与优化

半闭式CO_(2)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CO_(2)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。

基于过程拆分的半闭式超临界CO_(2)循环热力学分析及流程优化

面对日益紧迫的减碳降耗需求,发展高效低碳的先进热力循环愈发重要。提出了一种基于天然气的零碳排放的半闭式超临界CO_(2)循环,并通过工质拆分,将半闭式循环拆解为开式循环和闭式循环,以阐明循环热功转化的过程;进一步采用循环拆分法将复杂重构循环拆解为若干简单循环,建立不同流程重构措施的热力学评价模型,直观地揭示不同循环构型的节能机理;通过参数敏感性分析获得各个流程改良措施关键参数的最优点。结果表明:再热、分流再压缩、中间冷却、部分冷却等多种循环流程改良措施均可有效提高循环效率,其效率增益为1.79~5.59个百分点;多种流程改良措施集成优化后,系统净发电效率较基础循环提高10.18个百分点。

二氧化碳电热储能与液态储能系统热力性能对比分析

二氧化碳电热储能与液态二氧化碳储能技术具有适用范围广、储能密度大等特点,是目前压缩气体储能技术的研究热点,然而,上述系统在储能形式及流程上的差异造成了系统在储能效率、储能密度等方面的不同,目前尚无系统性研究。基于此,本工作阐述了上述系统的能量存储原理及流程构型特点,建立了热力学分析模型,在设定工况下比较了两者性能指标以及不可逆损失分布特性,并进一步探讨了关键参数变化对两种储能系统的性能影响。结果表明,二氧化碳电热储能系统通过将工质的压力势能进一步转化为冷能储存,从而获得了更高的储能密度(7.36 kWh/m^(3)),而液态二氧化碳储能系统通过高压罐将压力势能直接储存,避免了额外的叶轮机械损失,具有更高的循环效率(63.60%);此外,通过参数研究发现,提高压缩机等熵效率和出口压力对液态二氧化碳储能系统的性能提升更加明显,提高透平等熵效率对二氧化碳电热储能系统的提升更加明显。研究成果将为二氧化碳储能技术路径选择和技术进步提供支撑。

宽负荷运行燃煤电站不同脱碳模式热经济性对比

提出了3种不同发电功率和CO_(2)捕集率约束条件下的碳捕集燃煤电站脱碳运行模式,并对采用这3种脱碳运行模式下的某典型600 MW燃煤电站进行了热经济性分析,获得燃煤电站在不同应用场景(电价、煤价及碳税)下的最佳脱碳运行方法。结果表明:采用功率不变运行模式对燃煤电站的能耗惩罚最小,但不能在全工况满足严格碳捕集率的要求;对于功率降低模式和功率不变模式,当上网电价低于0.371元/(kW·h)或煤价高于758.94元/t时,采用功率降低模式的额外经济收益更高;当电价在0.371~0.407元/(kW·h)或煤价在682.45~758.94元/t时,需根据机组的运行负荷选择合适的运行模式,当电价高于0.407元/(kW·h)或煤价低于682.45元/t,且机组负荷低于93%时,功率不变模式具有较高的收益。

2,6-二苦氨基-3,5-二硝基吡啶合成过程硝化反应安全风险分析

为了分析2,6-二苦氨基-3,5-二硝基吡啶(PYX)合成过程硝化反应的热危险性,以2,6-双(苦氨基)吡啶(PAP)为原料,经硝化反应制备得到了PYX,利用反应量热仪(RC1)测定了该硝化反应热数据,利用差示扫描量热仪和绝热量热仪分别对PAP、PYX和硝化液的热分解过程进行了测试,并计算了硝化液的分解反应动力学参数。结果表明,硝化反应的摩尔生成焓Δm H r为-686.8 kJ/mol,绝热温升ΔT ad为76.8 K;硝化反应的最大累积度为48.7%,发生冷却失效时,体系所能达到的最高温度MTSR为86.6℃;DSC测得PAP和PYX的分解峰温分别为312.74℃和377.77℃;利用绝热加速度量热仪(ARC)测得绝热条件下,硝化液的T D24为221.3℃;综合反应量热数据和绝热量热数据得出,该硝化反应发生冷却失效后有可能引起冲料,但触发其二次分解反应风险较低。因此,需设置加料、搅拌与温度的联锁和蒸发冷却装置。

基于人工智能的多模态雷达自适应抗干扰优化算法

多模态雷达系统容易受到外界环境干扰,如天气条件、电磁干扰等,而这些干扰可能会影响多模态雷达数据的准确性和稳定性。多模态雷达的抗干扰性能决定雷达的测量精度,因此,为提升多模态雷达的抗干扰能力,提出基于人工智能的多模态雷达自适应抗干扰优化算法。该算法以多模态雷达信号模型为基础,分析距离速度同步欺骗干扰、频谱弥散干扰原理,计算欺骗干扰时雷达接收的总回波信号。将计算的回波信号结果输入至人工智能的YOLOv5s深度学习模型中,通过模型的训练和映射处理,完成多模态雷达自适应抗干扰优化,实现雷达欺骗性信号干扰抑制。测试结果显示,该算法的干扰对消比结果在0.935以上,干扰输出功率结果在0.017以下,能够可靠完成多干扰和单一干扰两种干扰抑制,实现多模态雷达自适应抗干扰优化。

基于人工智能的雷达设备虚拟维修训练仿真模型

雷达设备是重要的电子设备,但在工作过程中可能会出现各种故障。通过开发虚拟维修训练仿真模型,可以提供一个实际环境下的虚拟场景,使维修人员能够在虚拟的情境下进行维修训练,以此提高维修人员的操作技能和判断能力,在面对实际故障时能更高效和准确地进行维修,提升雷达设备维修效果。为此,文中设计一种基于人工智能的雷达设备虚拟维修训练仿真模型。依据用户输入的雷达设备虚拟维修训练的相关设计参数,以及线性激光扫描仪采集的点云数据,采用人工智能中的三维重建技术构建雷达设备和维修场景三维模型。利用人工智能中的粒子群算法对仿真过程进行碰撞检测,得到维修训练路径规划结果。对仿真过程展开维修性检验,判断雷达设备是否符合维修性要求,并利用投影仪呈现虚拟维修训练仿真过程的相关数据,显示雷达设备虚拟维修训练结果。实验结果表明:所设计模型可有效实现雷达设备的三维点云重建,得到雷达设备三维模型,完成雷达设备虚拟维修训练仿真。

2-硝亚胺基-5-硝基-六氢化-1,3,5-三嗪与推进剂常用组分相容性研究

采用差示扫描量热法研究了2-硝亚胺基-5-硝基-六氢化-1, 3, 5-三嗪(NNHT)与固体推进剂和发射药中常用组分硝基胍(NQ)、黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)、1, 1-二氨基-2, 2-二硝基乙烯(FOX-7)、3, 4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)以及吸收药硝化棉(NC)+硝化甘油(NG)、NC+1, 5-二叠氮基-3-硝基-3-氮杂戊烷(DIANP)、2号中定剂(二甲基二苯脲)的相容性。结果表明,NNHT与HMX、CL-20、FOX-7的相容性好,与RDX轻微敏感,与NQ和DNTF敏感,与吸收药NC+NG敏感,与吸收药NC+DIANP相容,与2号中定剂轻微敏感。

折射率法测定氯化钠溶液的冰点

乳品的质量取决于生乳的质量。根据国际标准ISO 5764:2002(E)/IDF 108:2002(E)Milk-Determination of Freezing Point-Thermistor Cryoscope Method可知,测定乳液冰点可以推测其外来水的含量,因此生乳冰点是乳品质量的重要监控指标之一。

液相色谱仪计量性能期间核查

参照JJG 705—2014,对其中的部分方法进行优化,从泵流量设定值误差、流量稳定性、梯度误差、波长示值误差、波长重复性、基线噪声、基线漂移、最小检测浓度、线性范围、定性重复性、定量重复性11个方面对液相色谱仪进行系统核查。核查结果显示:泵流量设定值误差为0.5%,流量稳定性为0.8%,梯度误差为±0.2%,波长示值误差为1.0nm,波长重复性为1.2 nm,基线噪声为1.6×10^(-4),30 min内基线漂移为8×10^(-4),最小检测质量浓度为2.2×10^(-8)g/mL,线性范围为1578.9,定性重复性为0.5%,定量重复性为0.8%。该方法的实验数据可为液相色谱仪管理者提供仪器评价依据,为食品药品企业验证液相色谱仪提供参照依据。

一种用于多通道移液装置性能验证的光度法系统

针对多通道移液装置的校准和验证,本文介绍了一种全新的多通道验证系统(MVS),并基于双染料比率光度法,对每个单独通道的准确性和精密度进行测量。实验证明:该系统应用范围较广,校准范围可覆盖(2~200)μL,且结果可溯源至国家标准。同时,基于MVS自身的稳定性和操作的便利性,在实验室环境中可用于对自动移液设备进行验证,确保仪器设备的性能状态。

一种便携式气体自动进样装置的研制及性能验证

根据JJG 700-2016《气相色谱仪检定规程》对火焰离子化检测器(FID)和热导检测器(TCD)的检校要求,设计并研制一种便携式气体自动进样装置。该装置可实施气体的连续自动进样,进样体积范围覆盖(0.1~5.0)mL,且性能验证实验测得的连续7次峰面积重复性(RSD)为0.9%。同时,装置自身的稳定性和操作的便利性,能有效提高气相色谱仪的计量质量和效率。

液相色谱仪仪器性能验证的技术探讨

本文基于工作实践,建立了液相色谱仪各组件的性能验证方法,并进行试验验证。结果表明:该方法不仅能规范液相色谱仪的性能确认工作,而且能监测性能是否满足相关技术要求,确保设备持续、稳定运行。同时,该性能确认方法科学、有效,且操作简便。

在不同时间点对兔行前交叉韧带重建术对骨道扩大的影响分析

目的观察在不同时间点对兔行前交叉韧带(ACL)重建术对其骨道扩大的影响。方法将80只5~6个月龄新西兰白兔随机分为4组,每组20只,均行右侧膝关节ACL切断,制备ACL损伤动物模型,实验组动物分别于造模后2周(A组)、4周(B组)、8周(C组)采用自体半腱肌腱进行ACL重建术,对照组(D组)不用ACL重建。观察术后一般情况,实验组动物分别于术后4周、8周及12周时用CT三维重建观察胫骨骨道扩大情况。12周后处死4组动物,行大体观察、组织学评价。结果4组动物术后无关节感染、死亡情况,实验组跛行及抽屉实验阴性,对照组跛行及抽屉实验阳性。实验组骨道的扩大程度在术后4周时比较差异无统计学意义(P>0.05);术后8周、12周时,C组骨道扩大的程度均大于A、B组(P<0.05),A、B组间差异均无统计学意义(P>0.05)。大体观察,A、B组骨道口组织与正常韧带止点相同,C组有类似正常韧带止点结构,D组中12只动物ACL残端完全吸收。A、B组组织学评分高于C组(P<0.05),而A、B组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论本研究表明,在ACL损伤早期行重建术,更有利于降低骨道的扩大。

汽车厂数字化赋能车辆品质提升

本文主要介绍了如何搭建汽车厂数字化质量平台,充分发挥数据价值,助力汽车厂实现从设计到生产再到售后服务的全流程质量控制。通过生产过程数据实时采集及AI分析模型搭建,提前判断产品缺陷发生问题和趋势。品质人员和管理者通过质量管理驾驶舱及时发现并制定对策。实现问题车辆不制造、不传递以及不流出,提高产品质量和客户满意度。

采用余热余压利用的燃煤电站脱碳系统热力学分析

为降低燃煤电站的捕碳能耗,提出了新型脱碳燃煤系统集成方法以及负荷分配调整策略。以基于单乙醇胺(MEA)吸收法捕碳的600 MW燃煤电站为例,分析了余热余压利用以及负荷分配对脱碳能耗的影响,得到了新型余热余压利用脱碳燃煤电站的能效惩罚以及进行负荷分配后燃煤电站的节煤量。结果表明:满负荷运行时,新型余热余压利用系统的能效惩罚较常规系统可降低4.58%,在低负荷下运行时可降低2.55%;采用负荷分配的新系统较未进行负荷分配时可节煤1347.48 t/a。

利用液体密度标准物质校准振动式密度仪

针对JJG 1058-2010《实验室振动式液体密度仪》,提出采用液体密度标物(密度标物)校准振动式液体密度仪(密度仪)的方法,并与上海市计量院(SIMT)进行精密级密度仪比对试验。在(650~2000)kg/m3范围内,选取3种物理和化学性质稳定的密度标物作为计量标物,对密度仪进行校准,并分析密度标物的计量特性。结果表明:|En|最大为0.3,比对结果满意,可为该类仪器的校准提供一种现实可行的方法,有助于我国高精度密度测量仪器的研制和开发。

基于航空瞬变电磁法的水下高导体探测方法

随着声、磁隐身技术的快速发展,主流的声探测和被动磁探测效能大幅降低。经典的航空瞬变电磁法凭借主动探测、对高导体敏感及探测速度快等优势,在水下高导体目标探测领域极具潜力。文中从航空瞬变电磁法原理出发,基于圆形中心回线装置形式求得时间域垂直磁场响应公式,通过构建海水—高导电层—海水—海底岩石层状模型,研究了不同目标层深度及不同收发高度下一维模型中垂直磁场响应特征;并基于三维时域有限体积法对水下高导长方体进行正演计算,获得接收线圈中心处d Bz/dt的衰减曲线。一、三维仿真结果均表明:当海水中存在高导电率目标体时,其垂直磁场响应特征与无目标存在时有明显差异。反演成像中,利用高斯白噪声合成不同信噪比的仿真数据,结合OCCAM反演算法对水下目标体进行一维计算,对比不同信噪比下水中目标检测效果。结果显示:当信噪比大于等于10 dB时,水中存在的高导电层可以被有效检测;当达到40 dB时,高导电层的深度及厚度信息也有较好地判断。最后,在40 dB的信噪比下,将高导电层电阻率值按比例减小,发现该方法仍对目标层的深度信息有明显的反应。综合以上正演及反演计算过程,有效验证了该方法在水下高导体探测领域的可行性。

依托低阶煤电站的提质储热卡诺电池及其性能分析

大规模、高效率的储能技术,是新能源电力持续发展的重要保障。该文提出一种卡诺电池的新模式,即依托低阶煤电站的提质储热卡诺电池,以低阶煤干燥与存储替代常规的储热。结合典型案例与仿真模型,分析耦合系统内部的能量转化特性,明确碳排放水平与新能源电力消纳能力的变化,进而探讨储能功率对各单元性能的影响规律及其成因。结果表明,在电站不同的稳燃负荷下,储能规模可达22.8~61.0MW,往返效率可达72.2%~97.2%;运行模拟表明,单日可多消纳可再生弃电165.5MW×h,降低碳排放3.56%(134.5t)。该储能模式不仅可以实现电能的大规模、高效率存储,还可以改善电站的深度调峰能力与碳排放水平,可为存量煤电的灵活低碳转型与卡诺电池的工业化提供技术选项。