基于PSO-BP的甘蔗联合收割机物流堵塞预测预警研究

在甘蔗的倒伏、弯曲,以及蔗节、蔗叶、泥块等杂物的共同作用之下,甘蔗联合收割机物流通道中的刀盘和切段辊处容易形成堵塞,为提高甘蔗联合收割机工作效率,降低甘蔗联合收割机物流通道发生堵塞的概率。以甘蔗联合收割机刀盘转速、切段辊转速、刀盘工作压力、切段辊工作压力等信号为输入变量,以甘蔗联合收割机运行状态为结果建立BP预测模型,并采用PSO-BP算法对预测模型进行优化。结果表明:PSO-BP神经网络预测模型对甘蔗联合收割机堵塞预测的准确率为98.75%,运行时间为0.18 s,预测准确率比BP神经网络提升了2.5%,用时减少了0.94 s。基于PSO-BP预测,应用LabVIWE软件开发了甘蔗联合收割机物流堵塞预测及预警系统,实现对甘蔗联合收割机刀盘和切段辊液压参数的实时监测和物流状态的预测和预警。研究结果可为优化甘蔗联合收割机的防堵控制设计提供依据。

天然气水合物堵塞预测技术研究

在输送未经矿场分离的天然气的过程中 ,由于压力和温度等外界环境因素的改变 ,常常生成大量的水合物 ,造成管线冻堵 ,严重影响天然气的正常生产。本文从统计热力学理论出发 ,结合VanderWaals—Platteeuw理想固体溶液假设 ,给出了水合物生成条件预测数学模型和计算方法。通过检验 :该模型在预测酸性气体水合物生成温度时的平均相对误差为 0 .33% ;对非酸性气体的偏差仅为0 .113% ,算例表明本模型计算方法简单 ,使用十分方便 ,具有较高的精度 ,能够满足工程要求。

地下水源热泵回灌堵塞预测模型的研究进展

本文简要论述了物理堵塞、化学堵塞以及生物堵塞的堵塞机理,介绍了三种堵塞类型的堵塞预测模型的应用现状。物理堵塞预测使用了颗粒运移–沉积模型预测了堵塞的发生发展过程;用了浓度模型和吸附–解析模型说明了流速与悬浮颗粒沉积量的关系。化学堵塞预测通过建立悬浮物表面堵塞模型,预测了悬浮物的发展过程及完全堵塞的时间;用了均质微裂隙介质堵塞模型,说明了堵塞动力学与化学反应速率和孔隙率的关系。生物堵塞预测运用了Taylor模型、Seki模型和Clement模型,以上三种模型说明了生物膜厚度与渗透率的关系。研究建立有效的地下水源热泵回灌堵塞模型,对地下水源热泵回灌堵塞问题具有重大意义。

管道结蜡堵塞预测研究

原油在运输过程中,由于内在因素和外界环境因素的影响,会析出蜡,沉积的石蜡会减少有效流动面积甚至完全堵塞地面流动管线,有可能引起局部憋压。针对某海上油田原油输送管道所存在的结蜡堵塞问题,运用管线模拟软件建立该油田集输管网模型,通过改变管径和外界温度两个因素进行实验,并分析含蜡原油管线结蜡机理,提出了预防结蜡堵塞管道的方法,对确保原油管道安全集输原油具有重要意义。

靖边气田H_2S含量对气井水合物堵塞影响研究

靖边气田主力产层为下古生界马家沟组,属碳酸盐岩储层,产出天然气中普遍含有H2S和CO2酸性气体,H2S含量在气田分布上差异较大,且其存在对水合物生成影响特别敏感。为了研究H2S酸性气体的存在对水合物生成影响,针对靖边气田不同H2S含量,采用Pipesim软件计算了靖边气田水合物生成状况,结果表明,H2S的存在对水合物的生成有着重要的影响。

天然气水合物在天然气输送中的应用研究

在输送未经分离的天然气的过程中,由于压力和温度等外界环境因素的改变,常常生成大量的水合物,造成管线冻堵,严重影响天然气的正常输送储存。本文介绍了输气管道中形成水合物的必备条件。为了避免水合物堵塞,需要知道水合物压力及温度条件,本文简述了波诺马列夫经验公式法和相平衡计算法以及防治水合物常用的四种方法。

软岩地层泥水盾构掘进刀盘堵塞现象研究

软岩地层(黏性矿物含量高)泥水盾构掘进刀盘堵塞现象(刀盘结泥饼)时有发生,不仅影响施工进度和质量,而且开舱处理风险较大,可能会导致人身伤亡或工程事故。为了探明刀盘堵塞现象及其影响因素,实现对刀盘堵塞的有效预防和治理,研发了一套软岩地层泥水盾构掘进模型试验装置。在自行设计、制作的模型试验平台上,选用以膨润土、高岭土、石英砂、水泥和水为原材料制备的人工软岩模拟实际工程中的软岩地层,分别采用不同人工软岩类型、盾构掘进速度、刀具突起高度及形式和泥水(清水)冲刷流量等进行盾构掘进模拟,实现刀盘堵塞现象的室内再现。通过分析盾构扭矩、推力和掘进距离间的关系,提出以扭矩指数和扭矩指数在盾构掘进距离上的增长率为指标的盾构掘进期刀盘堵塞现象发生的判断依据。试验结果表明:当模型盾构扭矩指数为0.10 m,且增长率达到0.40时,刀盘即发生堵塞;盾构掘进速度的增大,容易导致刀盘堵塞现象的发生;而刀具突起高度的降低和在刀盘面板中心设置泥水冲刷装置,对防止盾构刀盘堵塞具有较好的效果,需要说明的是,当采用泥水冲刷刀盘面板时,冲刷流量需足够大,才能确保其可对黏附在刀盘面板上的渣土进行有效剥离和输运。