高温工作垂直腔面发射半导体激光器现状与未来(特邀)

垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)具有可调控的光斑形貌、易于二维集成、窄光谱宽度、尺寸小等独特优势,尤其是VCSEL激光器高的波长温度稳定性与无腔面损伤特性,在工作温度要求苛刻的高温环境下具有极为优秀的工作表现。介绍了VCSEL激光器的结构原理,对VCSEL激光器在高温工作时激光腔模与增益的温度稳定特性进行了分析。对量子精密测量碱金属原子泵浦高温VCSEL激光器进行分析,并对其国内外发展历程与进展现状进行了介绍;分析数据中心能耗问题带来的高温高速VCSEL激光器需求,并对850 nm与980 nm两个波段的高温高速VCSEL发展历程进行了介绍;最后对高温工作VCSEL激光器未来的发展方向进行了总结展望。

控制幕运行方式改善下泄水温及其成因研究

控制幕取水方式能够有效地减缓温度分层型水库下泄低温水对下游生态环境的不利影响,但目前缺乏控制幕运行方式下泄水温规律的试验研究以及对下泄水温成因的分析。本文基于某水库水温资料,首先通过试验探讨不同控制幕运行方式对下泄水温的改善效果,总结下泄水温规律。其次,利用三维数学模型进行精细模拟,分析控制幕表层和底层同时过流运行方式的流动规律,探讨下泄水温成因。结果表明:控制幕表层过流运行方式能够显著提高下泄水温;采用控制幕表层底层同时过流运行方式时,主流区位于控制幕顶部和底部,下泄水体主要由表层高温水与底层低温水掺混而成,下泄水温取决于所取表层高温水和底层低温水的掺混比例。研究成果对温度分层型水库控制幕取水的运行调度具有重要意义。

循环模式DSG槽式太阳能集热器出口蒸汽温度控制策略研究

循环模式直接蒸汽发电(direct steam generation,DSG)强度变化的影响很大,并具有大滞后、大惯性、参数时变等特点。针对该控制对象,提出采用多模型切换受限增量广义预测控制策略,建立典型工况下的子模型并设计相应的控制器。按照跟踪实际工况的运行结果,根据模糊推理的隶属度概念评判子模型的匹配程度,选择适配的子模型和控制器整定参数,并采用输入增量加权控制律和等待周期法实现平滑切换和无扰切换。仿真分析表明,提出的控制策略与常规PI控制方法相比,具有响应速度快、无稳态偏差、系统输出波动小、降低了模型失配影响等优点。仿真结果验证了该控制模型和策略的可行性和有效性。

基于多工况分析的焦炉加热过程火道温度模糊控制

对于焦炉加热这一复杂工业过程,提出一种包括协调层和优化控制层的多工况火道温度优化控制方法。协调层根据对焦炉加热过程工艺参数的分析,采用多信息融合的二次决策方法,由荒煤气的温度识别焦炉加热过程的实时工况,针对不同的工况选择合适的优化控制模型。基于工况分析,在优化控制层采用一种基于自适应遗传算法的多目标模糊优化控制方法,针对不同工况下的模糊控制器量化因子和比例因子调节困难的问题,采用精英保留和赌盘算法相结合的选择策略,以及具有自适应交叉概率和变异概率的遗传算法对模糊优化控制模型的参数寻优,有效地提高了遗传算法的全局搜索能力和收敛速度,并且通过对控制精度、能量消耗和调节时间等各项指标适当加权,构造适应度函数,使优化后的模糊控制模型达到满意程度。采用具有多工况火道温度智能优化控制结构的方法取得了良好的控制效果,为焦炉加热过程的优化控制问题的解决提供了一条新的途径。

100t转炉低成本冶炼65Mn钢实践

通过优化100 t转炉冶炼65Mn钢工艺参数,包括装入制度的确定、加料方式的改进、供氧强度及变压变枪位操作方式的优化等,解决了65Mn钢留碳去磷的难题,提高了冶炼65Mn钢的一拉率,减少了跑渣的发生机率,提高了白灰的熔化效率,降低了白灰单耗,65Mn钢冶炼成本降低了9.07元/t。

纺织厂单送风风机系统中自控技术的改造与研究

根据节能和及时调控车间温湿度两个重要思路,将纺织厂空调设备的调节方式进行组合,考虑各种工况下的调节,形成一套完整的纺织厂空调自控系统的控制路线图。对山东某纺织厂的细纱车间空调的自控系统进行了升级改造,然后通过实践测试和计算,进行了温湿度的稳定性对比,并得出了改造后自控系统后空调设备的节能量。

地铁车站环控温度场速度场

对不同环控系统和季节的地铁车站环控温度场和速度场进行实测研究,比较了不同运行模式下的地铁车站速度场,以及不同环控系统车站的速度场;分析了不同季节地铁车站温度场的变化特点和不同环控系统对地铁车站温度场的影响。

1000MW二次再热机组给水温度优化实施

提高给水温度是提高机组运行循环热效率的重要手段。以某电厂1 000 MW二次再热机组为例,通过全开#1高压加热器进汽调节阀及其旁路电动阀可提高各负荷段的给水温度,同时提高低负荷段脱硝装置入口的烟气温度。该运行调节不仅提升了机组运行的经济性,还有利于降低脱硝装置投运的负荷下限。

不同建筑运行模式下感知控制对热反应的影响研究

为探索感知控制这一心理适应途径的作用机理,对焦作地区以自然通风和混合模式运行的学生宿舍分别进行了现场调研。测试环境参数的同时,对受试者热反应及各控制途径使用情况进行问卷调查,共获得有效样本922份。数据分析结果表明,混合模式下使用者的感知控制水平较自然通风模式下高0.8投票单位。感知控制对热反应存在积极作用,这种作用在自然通风模式下体现为中性温度提高;在混合模式下体现为热敏性的下降。当实际控制能力与感知控制水平不吻合时,控制感对热感觉起到恶化作用。自然通风模式下感知控制仅在偏热环境中发挥积极作用(T_(a)>30.5℃);混合模式下感知控制在调研涉及到的全部温度段(23.3~32.7℃)起积极作用。此外,在控制手段更丰富的混合模式建筑中,有意识结合主被动技术的使用者有更高的可接受温度上限(29.7℃),较仅有空调意识者高4.5℃。以上研究结果对热适应理论的完善,以及借助感知控制这一心理适应桥梁达到舒适需求与减碳目标的平衡有重要意义。

冷却塔辅助地源热泵系统的控制策略优化

基于质量和能量守恒原理,采用集总参数法建立了上海某办公建筑的冷却塔辅助地源热泵系统的非稳态数学模型,考虑系统热容在运行中的延迟衰减作用并适当简化了地埋管管群的建模过程,为地源热泵实际工程的系统模拟优化提供参考。以系统COP及年土壤温度变化为优化目标,以不同控制策略下的设定值为优化变量,以非稳态数学模型为控制方程,对不同模式的系统的运行状况进行了模拟,性能分析结果表明:冷却塔与地埋管并联比串联更有利于实现系统冬夏季对土壤的取放热平衡,且对于并联系统,采用2℃温差控制冷却塔启停辅以地埋管2 h间歇运行的控制策略最佳,既能保证系统较高的COP,又能保证土壤的热平衡。