海水淡化厂与区域水-能耦合系统的协同调度

海水淡化厂具有能量密集、运行灵活的特点,是理想的电力需求响应资源。然而,现有关于淡化厂与电网协同运行的研究大多关注电网和淡化厂的一体化调度、无法适应双方自主决策的工程场景,对淡化厂运行约束的刻画也比较粗糙。该文研究反渗透淡化厂与区域水-能耦合系统(waterenergy nexus,WEN)的协同运行方法。首先,考虑淡化厂的生产流程、调节特性和运行约束,分别建立传统及新能源淡化厂的水-能管理模型;其次,在保障两类淡化厂和区域WEN自主决策和信息隐私的条件下,提出以双方调度计划互动为载体的“激励型”和“价格型”两种协同运行机制及调度模型,并提出基于二阶锥松弛和McCormick包络的求解方法。用算例验证所提协同运行机制、调度模型及求解方法的有效性。

注蒸汽燃机-海水淡化复合系统热力性能分析

本文将注蒸汽燃气轮机(STIG)循环和低温多效热蒸汽压缩(METVC)海水淡化系统结合,构成了STIG-METVC复合系统,分析了系统的热力性能,并讨论了产功、产水子系统界面的情况以进一步揭示系统特点。主要结论包括:(1)与单目标系统相比,此联产系统节能效果显著,尤其是在低压比和低注蒸汽比时。(2)降低压比和注蒸汽比,可提高系统产水量、降低功水比。(3)传统意义上的系统(?)效率不能合理反映STIG-METVC系统的性能,因此不能作为性能评价指标。(4)余热锅炉是产功、产水子系统的界面,其(火用)损较大,在各部件中居第二位。提高蒸汽压力有助于减小余热锅炉(火用)损,但此方法对改善STIG-METVC系统性能效果甚微。

太阳能聚光光伏-膜蒸馏海水淡化复合系统研究

提出一种可在海岛或偏远地区同时产生电力和淡水的聚光光伏-膜蒸馏海水淡化复合系统。对该系统的工作原理以及结构设计进行介绍。对系统的聚光结构进行光学仿真,研究汇聚到太阳电池上的光线接收率及能流密度的均匀性,结果表明,入射角在15°以内时,位置聚光比方差均小于0.8。在实际天气条件下对系统进行实验研究,结果表明,在夏秋季太阳辐照度为800 W/m^(2)的条件下,系统每小时淡水产量可达375.8 g/m^(2),产水效率可达33.1%,每小时平均输出功率可达61.7 W/m^(2),电效率为8.0%,系统整体效率可达41.3%。在冬季条件下,对光伏发电功率和发电效率影响不大,但对装置的产水量有较明显的影响,但产水效率仍可达到26%以上。

炼化系统扰动-故障复合动力学行为研究

为进一步认识炼化系统扰动及故障情况下系统行为,使用系统动力学(SD)方法分析炼化系统的故障行为。以典型炼化系统的常减压蒸馏装置为研究对象,建立其SD模型存量流量图,并对系统的异常行为进行模拟仿真分析,进一步建立故障推理方法,对炼化系统出现的异常事件进行故障根原因诊断。结果表明:由于自控系统的存在,扰动及故障逆着工艺的方向传播,它们对系统的影响逐渐衰减,在扰动和故障同时出现且影响同方向叠加的情况下,自控系统则无法保持系统的稳定运行。

海岛风/光/抽蓄/海水淡化复合系统的配置优化

为解决海岛用电用水问题,构建了风/光/抽蓄/海水淡化复合系统。为了降低系统成本,采用粒子群优化算法和整体-局部优化方法对系统进行配置优化。优化目标为系统初次投资,约束条件为供电可靠性,初次投资的评价指标用CE(cost of energy)表示,供电可靠性的评价指标用负荷失电率、电量累计盈亏量、保证连续阴雨天和无风天气的天数等。其最优配置结果为风力发电机总装机容量0.7 MW,光伏阵列容量0.8 MW,抽水蓄能机组容量0.42 MW,蓄电池容量1 050 k W·h,最优配置使系统的负荷失电率低于0.01,很好地保证了海岛的用电用水。

风—光—抽蓄—海水淡化复合系统架构及关键技术

为弥补风力发电、光伏发电出力的波动性、随机性,满足海岛及偏远地区的用能、用水需求,建立了风—光—抽蓄—海水淡化复合系统,从风—光的互补性、储能技术、海水淡化的可控性三个角度对该系统的可行性进行了分析和阐述,总结了该系统所涉及的关键技术,主要包括可再生能源出力预测技术、容量优化配置、能量优化管理技术、海水淡化适应性技术等,并对未来发展前景进行了展望。

海水中液-固界面的台阶型动力学曲线 Ⅱ.液膜扩散-递进扩散-界面分级交换反应联合控制的复合模型理论

为定量解释海水中液-固界面的台阶型动力学曲线及其台阶的消长变化规律,在我们已提出的“液膜扩散和递进液膜扩散控制的复合模型”和“海水中液-固界面分级离子/配位子交换理论”基础上,吸取Crank的若干数学处理方法,进而提出适合于非稳态体系的“液膜扩散-递进扩散-界面分级交换反应联合控制的复合模型”。

太阳能吸收式制冷-海水淡化联产系统在别墅的应用

设计太阳能吸收式制冷-海水淡化联产系统,以大连、深圳、上海3个沿海城市为例,选取一栋别墅建筑作为研究对象,利用Matlab对系统容量匹配和经济性进行比较。结果表明:对于同一栋别墅,太阳能集热器面积由建筑物所在地区的建筑冷负荷确定,大连最小,深圳其次,上海最大;淡水产量与建筑冷负荷呈正比关系;联产系统在上海初投资最高,在深圳运行维护费用最高,在大连投资回收期最长;相比太阳能吸收式制冷系统,太阳能吸收式制冷-海水淡化联产系统的投资回收期可缩短9.4%。

气浮台-复合材料层合板多体系统的刚-柔耦合动力学研究

基于非线性应变和位移关系,忽略横向剪切变形,用绝对节点坐标法建立了大变形复合材料层合板几何非线性动力学模型。在此基础上,综合考虑层合板风阻和气浮台风阻的影响,建立了气浮台-复合材料层合板多体系统的刚-柔耦合动力学模型。为了真实反映物体之间的约束关系,将气浮台和层合板之间的约束表示为面与面的固定约束。在单轴气浮台动力学仿真实验平台上进行了带有角位移驱动的复合材料层合板大变形刚-柔耦合动力学实验,验证了理论模型的正确性。比较了传统的点固定约束与面固定约束的计算结果差异,阐明了面固定约束的合理性。此外,分析了层合板风阻和气浮台风阻对仿真结果的影响,说明了考虑层合板风阻的必要性。

船-桥碰撞力理论分析及复合材料防撞系统

考虑桥墩刚度与船艏刚度,采用质点弹簧模型,建立了船-桥碰撞动力方程,分析了桥墩与船艏的相对刚度、碰撞接触时间对峰值撞击力的影响规律,修正了我国《公路桥涵设计通用规范》中漂浮物撞击力公式.研制了新型纤维增强复合材料防撞系统,开展了冲击性能试验,实现了相关桥梁防船撞工程应用.结果表明:当桥船相对刚度之比小于50时,峰值撞击力随桥-船相对刚度的增大呈对数形式增大;当桥船相对刚度之比大于等于50时,峰值撞击力可近似按欧洲统一规范取值.碰撞接触时间与船舶质量、船艏刚度相关.复合材料防撞系统能有效延长船-桥碰撞接触时间,大幅削减撞击力,从而有效保护桥墩结构安全,减轻船舶受损程度,具有显著的技术经济优势.

滇黔桂湘地区中生代复合大陆动力成矿系统特征

通过大陆构造地质研究和分析认为在印支期SW→NE挤压构造应力场的驱动下,本区沉积盆地内可能形成自SW→NE向的盆地流体大规模流动(滇东南→桂西北)。在燕山早期,环太平洋板块自SE→NW挤压构造应力场驱动下,本区可能形成自SE→NW向的盆地流体大规模流动(桂东南→黔西北→滇东北),且可能被限定在康滇断块隆升区西边界的以东地区。在燕山晚期,伴随大陆构造进入伸展-走滑体制和山间断陷盆地的形成,幔源热物质侵位形成盆地流体的垂向热(流)应力驱动源,这种张剪性构造为流体成矿提供了良好的构造背景。古潜山、褶皱-断裂带、逆冲断裂-褶皱带和脆韧性剪切带可能是本区主要流体圈闭构造和矿床定位构造,成矿系列可划分为改造型拉分盆地中古潜山控制的F-Fe-S-Sb-Au成矿系列、褶皱-断裂带热水再造成因的Sb-As-Hg-Au成矿系列、改造型盆地边部逆冲断裂-褶皱带中热流体成因的Ge-Ag-Pb-Zn成矿系列和脆韧性剪切带中W-Sb-Au成矿系列。

加州大学研发出新型外置复合式抛物面聚光海水淡化系统

2015年，美国加州大学默塞德分校太阳能技术研究所的研发人员开发出了一种名为XCPC的外置复合型抛物面形聚光器，该系统有可能为被持续干旱所困扰的加州带来一种新型的太阳能海水淡化解决方案，并缓解当地的农业灌溉水短缺问题。

基于动态逆和能量原则的导弹直接力-气动力复合控制

为了解决导弹直接力=气动力复合系统参数严重不确定和多操纵机构的耦合问题，提出了一种复合控制器的设计方案．采用动态逆方法设计了系统的基本控制律，利用信用度分配机制和模糊思想来提高小脑模型控制器（CMAC）神经网络的收敛性以补偿动态逆建模误差．在机构耦合问题处理上，采用能量最优原则构造了一种能量函数对直接力-气动力进行分配，降低了侧喷消耗和气动力舵偏角，使系统过渡过程平稳．最后，给定15km的高度，系统的马赫数在0．8～3．0内变化．数字仿真表明，控制器实现了指令信号的快速跟踪，而且直接力无冲击，舵偏角小，因此复合控制器的鲁棒性强，直接力-气动力的解耦效果良好．

空调—海水淡化复合装置除湿特性研究

对采用氯化锂作为除湿剂的空调-海水淡化复合装置的除湿特性进行了研究。在实验过程中用热泵蒸发器产生的冷量来冷却除湿过程,同时用冷凝器产生的废热来再生稀溶液。分析了各个操作参数对除湿量的影响,得出了当前研究的经验公式。结果表明:除湿量随着空气湿度、除湿溶液的浓度和除湿溶液的流量的增加而增大,而空气温度和溶液温度对除湿量的影响非常小。本文取得的实验数据和经验公式为进一步完善和分析除湿系统的性能提供了可靠依据。

新型太阳能海水淡化系统中人、机、环境关系的优化与分析

运用人 机 环境系统工程理论,以谋求人、机、环境三大要素最佳综合效益为目标,对新型太阳能海水淡化系统与人和环境的关系进行了分析,指出了优化三要素之间关系的方向。

复合故障状态下行星齿轮-转子耦合系统振动响应特性研究

目前,国内外学者对齿轮-转子耦合系统的动力学特性进行了研究,但是上述研究均没有考虑行星齿轮-转子复合故障状态。为此,以单级行星齿轮箱为例,通过构建含转子偏心和齿根裂纹故障的行星齿轮-转子耦合系统动力学模型,对复合故障状态下的行星齿轮-转子耦合系统振动响应特性进行了仿真分析和实验研究。首先,采用了集中参数法和Timoshenko梁理论,考虑了时变啮合刚度、支撑刚度、阻尼、陀螺效应、传动轴柔性等因素,建立了含转轴偏心-齿根裂纹复合故障的行星齿轮-转子耦合系统动力学模型;然后,采用了时间历程、频谱、轴心轨迹及相轨迹等方法,并根据其数值分析了不同故障对系统动态特性的影响,研究了偏心状态下裂纹扩展对系统振动响应特性的影响;最后,采用不同裂纹故障测试实验,验证了模型的准确性。研究结果表明:转轴偏心对啮合振动的影响显著,在行星轮系故障特性的分析中不可忽视;偏心-裂纹耦合影响下,系统振动响应由不平衡振动、正常啮合振动、故障冲击振动多源耦合而成,频谱中出现了转频f_( r)、啮合谐波kf _(m)以及复杂边带成分kf _(m)±f _(r)、kf _(m)±f _(r)±nf _(sc),并且随着裂纹程度的加大,调制现象更加明显。该研究结果可以为行星齿轮-转子系统复合故障诊断提供一定的理论依据。

万吨级反渗透海水淡化高压泵级数的优化选择

反渗透海水淡化高压多级离心泵为新型轴向吸入节段式多级泵.为了提高其效率以及转子系统的稳定性,利用ANSYS有限元分析软件,对不同级数的海水淡化多级泵转子-轴承系统进行了模态分析,计算了转子系统的临界速度,研究了临界转速与级数的关系以及对数衰减率与级数的关系,并结合多级泵效率与级数的关系,讨论了海水淡化高压泵级数的最优选择.综合转子系统的稳定性和效率两方面因素,海水淡化用高压多级泵选用6级较为合适.可为设计过程中对参数的合理选择提供一些参考依据.

中国海水淡化产业现状与趋势

随着经济社会的高速发展和人口的急剧增加,进入新世纪以来,全球淡水消耗量增加了7倍,约有14亿人缺乏安全清洁饮用水,预测到2025年,将有23亿人缺水。世界范围普遍缺水造成的水资源危机已经成为仅次于全球气候变暖的世界第二大环境问题。

基础柔性对土-结构相互作用系统响应影响的一个解析解

采用波函数展开法,通过SH波入射均匀半空间中二维埋置半圆形刚柔复合基础-单质点模型,推导土-刚柔复合基础-上部结构动力相互作用的解析解,并验证解的正确性。研究表明:基础柔性对于系统响应峰值与系统频率有较大影响。考虑基础柔性后,上部结构相对响应峰值相比全刚性基础结果均有一定减小,且系统频率也会产生向低频偏移的现象。