基于随机森林与粒子群算法的隧道掘进机操作参数地质类型自适应决策

考虑到隧道掘进机的性能对地质条件比较敏感且其操作依赖于司机经验,提出基于随机森林和粒子群算法的隧道掘进机操作参数地质条件自适应决策方法。利用随机森林(RF)分别建立地质类型、操作参数与推进速度、刀盘转矩的映射关系模型;结合映射关系模型,构建以盾构机推进速度最大为目标,以刀盘转速、螺旋输送机转速、总推力、土仓压力4个操作参数为控制变量的优化方程;利用粒子群算法(PSO)求解各地质类型地层中的最优操作参数决策结果。通过新加坡某地铁工程施工数据验证所提方法的有效性和优越性。研究结果表明:建立的随机森林模型中推进速度和刀盘转矩预测的决定系数R^(2)分别达到0.936和0.961,均大于adaboost、多元线性回归、岭回归、支持向量回归和深度神经网络模型中相应的R2;基于粒子群算法的操作参数决策方法能够准确求解操作参数最优解,寻优用时均比遗传算法、蚁群算法和穷举法的短。本文所提决策方法使隧道掘进机在该施工段的福康宁卵石地层、句容地层IV、句容地层V、海洋黏土地层中的推进速度分别提升了67.2%、41.8%、53.6%和15.0%。

流化床气流超微粉碎不同操作参数对玉米淀粉粒度的影响

目的研究流化床气流超微粉碎不同操作参数对玉米淀粉颗粒粒度的影响。方法以玉米淀粉为原料,通过流化床气流粉碎处理,考察原料不同含水量、不同粉碎气体压力、分级轮转速、持料量等参数条件下气流粉碎处理对淀粉颗粒粒径、粒度分布、比表面积、粉体密度及流动性的影响。结果不同操作参数对淀粉颗粒粒度影响显著,在原料含水量6.18%,气体压力0.8 MPa、持料量1.0 kg、分级转速3600 r/min操作参数条件下获得微细化玉米淀粉粒径最小,中粒径D50为5.22μm,淀粉粒径大小显著降低,微细化玉米淀粉的粒度分布较窄且均匀,颗粒比表面积较原淀粉增大1.8倍,为0.65m^(2)/g,颗粒球形度较好;粉碎降低了淀粉粉体密度,最佳条件下淀粉松装密度和振实密度分别为0.48 g/cm^(3)和0.70 g/cm^(3),粉体流动性变差。结论该研究为玉米淀粉资源的加工与应用提供了理论依据与技术支持。

操作参数对CDI/MCDI脱盐性能的影响及对比分析

针对电容法/膜电容法(CDI/MCDI)两种去离子脱盐过程,建立3D瞬态多物理场分析模型。采用该模型模拟了CDI和MCDI的整个脱盐过程,然后分析了四种操作参数下(电压、入口浓度、流速和流道间距)对CDI和MCDI脱盐性能的影响。结果如下:电压增大时两单元的电吸附量都随而增加,但相同电压下MCDI的电吸附量都高于CDI。随入口浓度的增加,MCDI与CDI单元的电吸附量的差异呈现出基本不大到逐渐明显的变化。MCDI与CDI单元的电吸附量均随入口流速增加而降低。MCDI与CDI电吸附量都随流道间距增加而降低,同等流道间距下MCDI的电吸附量高于CDI。在相同操作条件下,MCDI的脱盐性能优于CDI。

稠油采出液油水分离旋流工作参数优化研究

针对稠油相对于常规采出液分离难度大的特点,以螺旋流道形旋流器为基础设计了一套稠油产出液高效处理工艺流程,并通过数值模拟方法对旋流分离装置的运行操作参数进行优化模拟对比分析,研究了不同入口流量、分流比以及入口含水体积分数对流场和整体分离效率的影响规律。研究结果表明:旋流器螺旋流道结构可实现稠油介质油相的聚结,实现稠油采出液油水两相的分离;当Ⅰ-1旋流器入口流量为5 m^(3)/h,分流比为0.4,含水体积分数为95%,Ⅰ-2旋流器分流比为0.3时,Ⅰ-1旋流器、Ⅰ-2旋流器分离效率分别为96.44%、99.76%;当入口含油质量浓度为15200 mg/L时,第一级底流出口含油质量浓度1275 mg/L,第二级底流出口含油质量浓度1359 mg/L。研究结论可为稠油处理的工艺流程设计和操作参数优化提供借鉴。

变径磁选柱操作参数优化研究

变径磁选柱工艺参数对磁性矿物的分离具有重要影响。本文试验在前期变径磁选柱结构参数优化的基础上,探究不同设备的操作参数对磁性矿物分选指标的影响。在相同给矿条件下,采用单因素试验和正交试验,优化了变径磁选柱分选区上升水流的速度、电流强度、励磁周期和分选时间等参数。以鞍山大孤山铁矿选矿厂的弱磁粗选精矿为分选原料,在各自最优操作参数条件下,对比了变径磁选柱与普通磁选柱的分选试验效果。在同一操作参数条件下,两者精矿品位均在68.50%左右,但变径磁选柱的精矿铁回收率较普通磁选柱提高了2.53个百分点,精矿粒度分析表明,变径磁选柱对-0.074 mm粒级的回收效果更好。

结构参数和操作参数对压滤机过滤效果的影响

压滤机作为固液相分离的关键核心设备,其结构参数和操作工艺参数对最终的过滤效果有着直接的影响。为提升压滤机过滤效果,在对压滤机基本结构研究的基础上,建立其数值模拟仿真模型并完成网格划分、边界条件设置等;重点对孔隙率、进料压力和浓度对过滤效果的影响展开研究,为后续优化压滤机的应用奠定基础。

漂粉精生产中石灰乳氯化反应操作参数最优化的实验研究

本文分析了影响漂粉精产品有效氯的关键因素,设计了一个三因素、三水平的正交实验,通过正交实验定量地研究不同操作参数对产品有效氯的影响,得到优选的石灰乳氯化反应操作参数,为漂粉精的工程设计和操作改进提供数据参考。

烟化炉操作参数对铅锌冶炼效果的影响分析

铅锌矿是一种重要的金属矿石,其冶炼过程需要使用烟化炉进行烟化处理。烟化炉操作参数的调节对铅锌冶炼效果具有重要影响。为了确定最佳的烟化炉操作参数方案,提高铅锌矿冶炼的效率和品位,本文进行了相应的实验研究,探讨了烟化炉操作参数对铅锌冶炼效果的影响。通过对实验数据的分析和统计,得出了不同烟化炉操作参数下铅锌矿的烟化效果和品位数据,并进行比较和评估,为铅锌矿冶炼提供参考。

高速聚结型井下气液分离器多参数组合优化设计

为解决天然气井井下气相夹液及超高气液比气液分离器分离效率低等问题,设计了一种适用于高气液比井下的气液分离装置。通过数值模拟研究及正交试验法确定了分离器较优结构模型,并分析了不同进口速度、气液比以及分流比对其分离效率的影响。研究结果表明:影响分离器分离效率因素的主次程度依次为聚集挡板角度>聚集挡板间距>聚集挡板数,在27 m^(3)/d的流量下,75.9 mm内径的井下气液分离装置的最优结构为聚集挡板数18个,聚集挡板间距40 mm,聚集挡板角度45°,且当气液比为7∶1、装置进口速度为15 m/s、分流比为7∶1时,分离效率达93.6%;将装置第一级设置为聚结螺旋轴入式旋流分离可使气液分离效率得以提升。所得结论可为天然气井井下气液分离器的设计提供技术参考。

整地机械作业参数对土壤固碳效果的影响

整地机械在农业生产中发挥着重要作用,可以改善土壤的物理性质,促进土壤微生物活性,提高土壤有机质含量,从而增加土壤对碳的储存能力。以旋耕机为例开展分析,选取工作深度、速度、转速为影响因素,探明在不同参数下土壤对碳的储存能力,结合试验数据分析,探讨了这些参数对土壤固碳效果的影响程度。试验结果表明,适当调整整地机械的作业参数可以显著提高土壤固碳能力,其中工作深度和速度是影响固碳效果的关键参数之一,增加工作深度可以显著改善土壤的通透性和通气性,有利于微生物活动和有机质的分解,进而提高土壤的碳储存能力。然而,过深的工作深度可能会破坏土壤结构,降低固碳效果。研究结果对于优化农业生产方式、提高土壤碳储量具有一定的理论和实践意义。

高压井口天然气涡流管节流加热参数优选

涡流管具有制热性能,因此可用涡流管替代加热炉,用于加热节流后的井口高压天然气。为了优选涡流管的最佳结构参数与操作参数,发挥涡流管加热高压井口天然气的最佳效果,利用Fluent进行了数值模拟研究,建立用于高压气井井口加热的涡流管模型,通过模拟结果与实验结果对比,验证了数学模型及模拟结果的正确性。当涡流管长度为188 mm、冷端管直径为7 mm、进口数为6、锥度为6°、进气流量为0.18 kg/s、冷流率为0.6时,达到最佳加热效果。根据气井井口温度与压力参数,确定了涡流管的串并联组合方式,并将涡流管加热与加热炉加热进行了经济性对比,结果表明涡流管加热具有优异的加热效果,经济效益显著。

遗传算法初始种群与操作参数的均匀设计

通过对遗传算法初始种群与操作参数设定问题的研究,认为初始种群的分布状态与算子操作参数的选取直接关系遗传算法的全局收敛性与搜索效率,对初始种群与各操作参数进行合理设定是应用遗传算法进行寻优计算的重要问题.同时,遗传算法的初始种群必须科学地表征解空间的信息,操作参数也必须兼顾多样性与快速性相互协调设置.基于优化设计思想提出应用均匀设计方法同时确定遗传算法的初始种群及其他操作参数的方法.利用均匀设计的等价准则提出一种简化计算的近似获得均匀初始种群的方法,仿真实例验证了这种方法的可行性、有效性.

基于模糊操作模式的砷盐除钴过程操作参数协同优化

针对湿法炼锌砷盐除钴过程工况变化频繁和操作参数之间具有强耦合关系,导致操作参数优化困难的问题,提出了一种基于模糊操作模式的操作参数协同优化方法.根据大量的砷盐除钴工业运行数据,提炼初始操作模式库,根据入口工况参数,采用模糊匹配方法检索出相似操作模式,在操作模式重用时综合考虑系统参数缓慢变化和资源消耗的特点,然后采用灰色模糊最小二乘支持向量机(Least squares support vector machine,LSSVM)评估操作模式重用后的操作参数的可行性,并根据评估结果采用模糊专家规则修正操作参数.在工况发生变化时,系统能自动优化设定操作参数.工业验证结果表明,本文提出的操作参数协同优化方法保证了生产稳定,可有效提高净化后溶液中钴离子浓度的合格率和降低锌粉的消耗.

鱼肉蛋白质挤压过程中操作参数对挤出物水分含量及堆积密度的影响

研究了鱼肉蛋白质在双轴挤压蒸煮处理过程中,主要操作参数末段腔体温度,螺杆转速和供料水分含量对挤出物的水分含量和堆积密度两个物理性质的影响。研究的3个操作参数每一个变量设5个水平,测量相应挤出产物的水分含量和堆积密度,分别建立挤出物水分含量与操作参数,挤出物堆积密度与操作参数的回归拟合方程。结果表明,供料湿度明显影响挤出物的水分含量。供料水分含量、腔体温度和螺杆转速对挤出物的堆积密度都有影响;水分含量与操作参数,堆积密度与操作参数的回归拟合方程的相关系数R2分别是1.000和0.926,拟合的统计模型可信度高。

操作参数对双螺杆挤压机挤压效果影响的研究

通过实验研究了荞麦、黑米、薏米三种谷物的混合物料为原料时，双螺杆挤压机的螺杆转速、物料湿度、机筒温度三种操作参数对双螺杆挤压机的挤压膨化效果（以糊化度衡量）的影响。依据可旋转中心组合实验设计及实验数据建立了相关的统计模型，通过对响应面和等高线的分析，得出了三种操作参数的最佳取值范围。本实验研究对于开发谷物膨化食品、探索双螺杆挤压机加工谷物原料的挤压机理具有重要的现实意义。

文丘里洗涤器除尘操作参数的优化设计与工程实践

通过理论分析,对工业文丘里洗涤器的操作参数进行了优化设计,推导出了最佳气速与液气比的计算公式,并已应用于工业生产。

双螺杆挤压机操作参数对膨化水产饲料物性的影响

利用Clextral BC-45型双螺杆挤压机对豆饼粉、鱼粉和玉米粉的混合原料进行挤压蒸煮生产水产饲料。通过改变螺杆转速、进料速率和进水速率来生产具有不同物性的水产饲料,并对所得到的饲料进行膨化度、堆积密度和水中稳定性指数的测定,同时对挤出物的浮性进行了观察。应用二次回归通用旋转设计进行试验方案设计及试验结果分析,建立回归方程来描述操作参数与膨化度、堆积密度、水中稳定性指数的关系。研究结果表明,螺杆转速、进料速率和进水速率均与膨化度和堆积密度有显著的相关关系,而与水中稳定性指数的相关关系不显著。应用所建立的回归方程可预测和控制挤压产品的膨化度与堆积密度。操作参数与水中稳定性指数的关系需进一步研究。

双螺杆挤压机操作参数对早餐谷物产品特性影响的研究

以营养早餐谷物食品配方研究中所确定的最佳配方为基础,应用响应面分析法,首先对螺杆转速、进料速率、加水量等双螺杆挤压机的主要操作参数与早餐谷物产品容重之间的关系进行了研究,然后以容重作为挤压早餐谷物的核心品质指标,确定早餐谷物食品容重、吸水指数与水溶指数等产品品质指标之间的相互联系;建立了相应的数学模型并得出了三种操作参数的最佳取值范围。本试验研究对于开发挤压早餐谷物食品,探索双螺杆挤压机加工谷物原料机理具有现实意义,同时也为挤压早餐谷物食品品质的快速评定提供了依据。

球团竖炉结构和操作参数设计原则

围绕球团竖炉结构和操作参数与竖炉产量之间的关系,分析了焙烧带宽度和火口中心线上料层高度与竖炉产量之间的关系,提出了竖炉结构和操作参数的设计原则。研究表明,竖炉产量并非随焙烧带宽度和火口中心线上料层高度的增加而一味增加,焙烧带宽度和火口中心线上料层高度均存在最佳值;根据竖炉的焙烧工艺和经验数据初步确定竖炉的结构和操作参数,然后根据炉内气体流动是否合理来调节结构和操作参数,最后根据炉内球团运动是否顺畅来进一步调节结构和操作参数。

轻烃回收装置的操作参数优化模型

建立了轻烃回收装置的操作参数优化模型，可用于指导生产装置实现多种目标的优化生产。