基于机理仿真的抽油机有杆泵举升系统生产参数优化设计

基于传统经验法和预测模型法的抽油机有杆泵举升系统设计方法在实际应用中要么过于简单要么过于复杂,设计方案的可靠性还有待提升。因此,应用大数据驱动技术从海量抽油机井举升系统设计方案中探索规律,推荐以提高产量和节能降耗为目标的抽汲参数优化设计最优方案,将提升抽油机井举升系统设计方法的科学性和可操作性。文章分析了抽油机井产量主控因素,将软件仿真和现场获取的抽油机井举升系统设计样本进行聚类分析融合得到新的样本库,建立了抽油机井举升系统设计方案的深度学习模型,研究了基于匹配算法的方案相似度模型,开发了抽油机井有杆泵举升系统生产参数设计推荐系统。根据实例计算验证,该系统能够根据待设计井的地质特征和开发特征,从海量样本中匹配到与地质油藏条件相似度高且运行效果良好的举升设计方案,推荐方案的举升参数及举升效果与原有方案相比有较大的提升,证明了计算模型的实际可行性,为抽油机举升系统优化设计提供了新思路及方法。

基于机理仿真拓展的电厂热力系统数据代理映射模型构建方法

电厂系统高精度映射模型是智慧电厂先进调度控制的核心技术,传统现场试验获取数据的方法成本高、时间长,而在线机理模型仿真依赖高成本的仿真系统。文中提出一种基于机理仿真拓展的电厂热力系统数据代理映射模型构建方法。首先离线建立热力系统的结构机理映射模型,通过有限试验工况的运行数据对模型进行辨识修正;构建所需多工况条件,采用仿真系统运行高精度机理映射模型获得拓展的多工况运行样本数据;基于多工况运行样本数据,采用数据建模方法建立热力系统的数据代理映射模型,并脱离机理仿真系统加以运用。以某热电联产机组为案例的分析表明,基于神经网络建立的数据代理映射模型与机理映射模型计算结果的误差在1%以内,具有较高的一致性。

液化气储运过程事故机理仿真软件开发

液化气储运过程事故机理十分复杂,针对事故机理研究进行了仿真软件开发,介绍了仿真模型、软件分析设计过程及软件的特点。

机理仿真与数据驱动融合的电泵举升故障诊断预警理论研究进展

在复杂、不确定、非结构化的油藏环境中,潜油电泵举升井的工况诊断预警优化决策成为智能油井研究的热点与难点问题之一。阐述了机理仿真、数据驱动、专家系统、机理仿真与数据驱动融合等技术在电泵举升故障诊断预警领域的研究与应用进展,探讨并展望未来电泵举升故障诊断预警技术的发展方向与重点。综述研究表明:建立客观准确的反映电泵运行动态工况特性的机理模型和快速精确求解极具挑战性,基于数据驱动诊断模型未必能完整描述电泵生产系统工况的真实映射关系,电泵生产故障诊断推理机理及专家系统的自学习能力有待加强。提出基于机理仿真与数据分析方法相融合的数字孪生技术必然成为研究复杂电泵抽油生产系统故障诊断预警的核心技术。

高技术服务创新网络利益分配机理与仿真研究——基于Shapley值法修正模型

参与创新网络是高技术企业服务发展的重要途径,探索合作利益分配机制和科学治理模式具有重要的理论与实践意义。基于参与主体特征与合作利益分类,构建夏普利(Shapley)值二阶段修正模型,并进行数值模拟,揭示高技术服务创新网络的利益分配机理。研究结论表明,经两阶段修正后的利益分配机制,能有效避免平均主义和"搭便车"现象,更能体现利益分配的公平性与科学性。对于促进中国企业积极参与创新网络、提升价值创造和动态发展能力具有深刻的启示和政策含义。

一种基于虚拟现实技术的化工安全实时干预机理仿真平台

本文基于灾害机理模型,采用面向对象的设计模式,应用多线程计算技术,并对灾害事故渲染模型进行简化,最终设计并实现了一种基于虚拟现实技术的化工安全实时干预仿真平台。平台的仿真结果表明,该平台具有良好的可视化交互界面,并且能够方便地实现对灾害仿真的实时干预,这些优良的特性使得基于仿真平台的化工安全教育演练更加真实有效。

光刺激耳蜗听神经的机理仿真

近年来以脉冲激光诱发听神经响应的研究逐步深入,然而目前国内外对于光刺激听神经的机理研究尚未有定论。该文利用仿真软件COMSOL Multiphysics研究了三维模型脉冲激光刺激耳蜗产生的光热现象和光声现象,同时结合活体豚鼠实验结果分析了光刺激听神经的机理。结果显示:仿真中光刺激听神经产生了温升,也引发了光声效应;活体动物实验中光刺激在药物急性致聋的豚鼠中诱发出复合听神经动作电位。结果分析表明:光刺激耳蜗产生的响应更可能是光声效应和光热效应共同作用的结果。

轴流脱粒、分离机理及仿真研究的发展探讨

脱粒装置是谷物收获机械的重要工作部件,它直接决定了整机的工作性能。目前,国内外谷物脱粒与分离装置的研究趋势是采用轴流脱粒装置。为此,研究了轴流脱粒与分离装置的类型;介绍了轴流脱粒分离的特点,分析了国内外脱粒与分离机理的仿真研究现状,并对轴流脱粒与分离机理的仿真研究方向做了展望。

糖厂多效蒸发过程的机理建模与仿真

根据热量守恒和质量守恒等原理,针对蔗糖物质特性,考虑由浓度效应引起的糖汁沸点升高和管路阻力造成的温度损失,本文建立糖厂多效蒸发过程动态机理模型。在MATLAB平台上搭建simulink模块,根据工厂实际情况,分别用所采集的100组数据对模型进行仿真检验,结果显示模型的稳态误差在±2%范围内,证明该模型能较好地模拟实际,可作为蒸发过程的软测量模型,为工厂实时监测提供理论依据。

工业互联网中数字孪生系统的机理+数据融合建模方法

工业互联网的快速发展为学术界以及工业界带来了新型研发范式——数据密集型科学发现,融合物理机理以及数据驱动的建模方法是其中的研究热点之一,这种方式可以充分发挥机理仿真可解释性和泛化能力强、数据驱动模型灵活性和可学习的优势,为未来数字孪生系统提供高效、灵活的工具和方法。通过聚焦于工业互联网中构建数字孪生系统的机理+数据融合建模方法,首先阐述了基本数学原理以及建模方法,并对比了机理+数据融合建模与传统数据模型、机理模型的区别;然后从模型选择、物理机理约束以及实际任务需求3个角度详细给出了机理+数据融合建模方法的构造过程,总结了目前学术界的最新研究进展;最后介绍了国内外关于机理+数据融合建模方法在工业设备设计优化、生产制造、运行维护方面的实际落地应用场景。

空间介质充放电研究现状及展望

空间环境与航天器介质材料相互作用引起的介质充放电现象是威胁航天器安全运行的重要因素之一.尤其是随着航天器工作电压的提高,该问题尤为突出,严重制约了高电压、大功率航天器的发展.本文综述了国内外空间介质充放电领域的研究现状、存在的问题及未来发展.首先,介绍了空间介质充放电现象及其危害,当前我国航天器发展对空间介质的工程需求;分析了空间介质充放电发展历程及新时期深空探测、国际空间站的发展对空间介质的新要求和挑战.其次,从介质充放电机理、放电抑制措施、数值计算和计算机仿真等方面,总结了介质表面充放电和介质深层充放电的研究现状和存在问题.再次,介绍了空间介质充放电试验与材料特性的研究热点问题.包括:电子辐射下表面电位衰减与材料特性;电子辐射下介质内部空间电荷原位测量与材料特性;电子辐射下介质真空沿面闪络特性.最后,结合当前研究中存在的问题,展望了空间介质带电领域亟需解决的科学问题.