数控机床主轴的神经网络热评价模型研究

热误差作为影响机床加工精度的重要因素之一,严重制约着机床加工精度的提高。而主轴是数控机床的关键功能部件,对其进行热特性研究对提高机床的加工精度具有重要的意义。将同一类型、不同使用年限的机床主轴温度值和热变形值作为评价指标,建立数控机床主轴的神经网络热评价模型;针对BP神经网络易陷入局部最优值、收敛速度慢等问题,采用粒子群优化(PSO)算法优化加权朴素贝叶斯(WNB)的初始权值,获取权值全局最优解,构建了粒子群优化加权朴素贝叶斯机床主轴热评价模型,实现对机床主轴热特性的评价。MATLAB仿真结果表明:PSO-WNB模型精度为94.1%,收敛速度快,预测精度高,优于BP神经网络,为数控机床热特性评价提供了新思路。

基于神经网络的数控机床丝杠热评价模型

对在使用年限中的数控机床滚珠丝杠进行热评价,提出了基于支持向量机(support vector machine,SVM)与BP神经网络的数控机床滚珠丝杠热评价模型。采集同一类型、不同年限数控机床的滚珠丝杠温度变化数据,利用粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)、BP神经网络以及分数阶粒子群优化BP(FPSO-BP)神经网络分别建立热评价模型并且仿真验证,验证结果显示PSO-SVM与FPSO-BP神经网络准确率都高于90%。模型的提出为数控机床的设计使用和故障诊断提供了思路和方法。

基于HPLC指纹图谱及模式识别的生脉饮热稳定性评价

构建生脉饮的高效液相指纹图谱,综合运用化学模式识别技术,对其进行热稳定性评价.通过色谱图的比对分析,筛选出最优的实验条件.采用WondaSil C18(4.6 mm×150 mm, 5μm)作为色谱柱;以0.2%甲酸-乙腈为流动相,梯度洗脱,检测波长为260 nm,流速为1.0 mL/min,柱温为30℃.采用SPSS、SIMCA等数据分析软件进行模式识别.构建18份供试品溶液的指纹图谱,确定了8个共有峰,并指认出4个主要成分,分别是5-羟甲基糠醛、党参炔苷、原儿茶酸和五味子醇甲.指纹图谱的相似度达到0.828及以上.此方法简便,稳定,重复性良好,能有效识别生脉饮中的化学成分,为生脉饮质量控制及热稳定性提供参考.随温度升高,峰面积减小,五味子醇甲的热稳定性降低,且不同厂家的生脉饮中五味子醇甲的热稳定性有所差异,其他成分热稳定性良好.

稠油热采方法研究进展及应用效果评价

热采是提高稠油采收率的主要方法之一,主要通过降低原油黏度,增大稠油流动性,提高最终采收率。目前我国稠油热采方法主要有蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油、火烧油层4种,由于单一热采方法提高采收率受限,于是在常规热采方法的基础上又发展起来了多元复合热采技术。在常规稠油热采方法及生产实际的基础上,分析得出稠油热采指标界限,并形成热采效果评价流程。得到以下认识:蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油、火烧油层是常规稠油油藏的主要热采方法,多元复合热采是超深稠油、薄层稠油开采的接替方法。在实际使用过程中,各种方法都存在一定的局限性,需要根据稠油特点、流体参数、地质参数等技术指标优选最佳热采方法。今后需进一步加强注采参数对采收率的影响、热量传导规律、热采效果评价以及与“双碳”目标关联性等方面的研究。

考虑热管理约束的柴电混动系统能量再分配策略

针对传统能量管理策略缺乏对恶劣工况下热约束的考虑问题,提出了一种能量再分配策略.该策略创建并验证了带有热管理子系统的柴电混动系统模型,并基于邻域分量分析确定了冷却能力指标各自的权重系数,进而得到能够反映系统热状态的综合热评价体系.结合热评价体系,提出了基于动量梯度下降法的能量再分配方法.以高海拔和电池冷却系统恶化两种典型工况为例对能量再分配策略进行实时仿真分析,两种工况下该策略均以牺牲较少综合油耗的代价明显改善了系统热状态,保障了车辆的可靠运行.结果证明了考虑热管理约束的能量再分配策略具有良好的效果.

基于RANS和LES的高大空间建筑气流组织仿真和热舒适度评价方法

针对大空间建筑的暖通空调设计,开展气流组织分析和热舒适评价对于改善室内环境热舒适度和降低能耗具有重要意义。结合基于雷诺时均方程的稳态分析和基于大涡模拟的瞬态分析这2种计算流体力学分析方法的特点,建立了高大空间建筑气流组织仿真方案和热舒适度评价方法。利用稳态分析计算消耗较小的特点,开展多工况热舒适度和空气质量评价;选取典型工况实施计算消耗较大的瞬态分析,获取空气调节全过程,给出室内温度达到设定温度所需要的空调运行时间,从而优化空调运行策略,降低能耗。基于实验结果对2种方法的准确性进行了验证,介绍了所用方法在实际工程项目中的应用,供其他工程参考。

热生理模型在防护服热舒适性评价中的应用

针对防护服热舒适性评价过程中,物理试验法耗时长、测量困难等缺陷,以Stolwijk多节点模型的发展为出发点,总结防护服与热生理模型的耦合机制,分析了典型模型中基于人体几何特征分区分层的被动系统、包含四大控制方程的主动系统,综述了模型在不同领域下预测防护服热舒适性的研究进展,指出了现有研究存在的不足及发展趋势。未来模型可从非均匀极端环境、个性化人体和多因素影响下服装分区段模拟3个方面发展,以优化对防护服热舒适性的评价。

基于盲板的地板送风式数据中心热管理与能效案例研究

数据中心机房空调设备长期运行,每年需对其性能进行测试和评估,以确保安全高效运行。针对机架内服务器布局、盲板结构以及工况适应性进行实测,研究了封闭式冷通道地板下送风式数据中心的热环境;并通过热性能指标和能效指标,对该数据中心的安全性和能效进行了全年评估。结果表明:在冷通道中间区域推荐安装功率为2 kW以上的机架;机架间隙处安装盲板后,能够促进服务器内部冷气流循环,减少热气流的回流干扰,最大出口温度降低3.32℃,出口平均速度降低约24%;夏季工况时,该数据中心的PUE、WUE、CUE分别约为1.2、3.5、0.84,且WUE呈现出较强的季节性,冬季工况时,自由冷却可有效降低数据中心的能耗。此外,数据中心冷通道末端的机架过热问题显著,其中16个机架的机柜冷却指数均低于90%,热损失较高。

冷端耦合相变储热罐的间接空冷机组热力特性及热经济性评价

为改善间接空冷机组冷端运行特性以实现机组提质增效,该文提出一种新型间接空冷系统,将充满RT35HC材料的相变储热罐与空冷塔及凝汽器串联,实现机组乏汽废热排放的“移峰填谷”。以某600MW超临界间接空冷机组为例,分别建立汽水循环和新型间接空冷系统热力学模型并进行耦合迭代计算,分析机组变工况热力特性并开展热经济性评价。结果表明:将相变储热罐串接在空冷塔下游是一种高效的集成方式,能在高温高负荷下吸收机组乏汽部分废热以减轻空冷塔冷却压力,并在低温低负荷下借助空冷塔将存储的废热排放到环境中。考虑储热罐放热2.5h及匹配蓄热1.05h一个周期,储热罐配置253MW·h热容量对应布置5996m2换热面积可使机组在一个周期内节省标煤近5t,标准煤耗率折算下降3.60g/(k W·h),机组背压变动也缩小近7kPa。算例分析证实了冷端配置储热罐可以很好地提升间接空冷机组的运行经济性,还可减缓机组冷端参数大范围波动。

基于热环境评价指标的某高校机房气流组织优化研究

以北京某高校数据机房为研究对象,采用经实验验证的CFD模型研究了封闭冷、热通道和不同空调摆放位置对数据机房热环境和气流组织的影响,并基于多个热环境评价指标对机房热环境和气流组织进行了定量分析。研究表明:封闭冷、热通道均可有效改善机房内的速度场与温度场,封闭热通道时机房整体温度比封闭冷通道低1.5~2.0℃;封闭冷、热通道时,回风温度指数RTI由110%左右降低到106%左右,两者优化效果基本相同;封闭冷通道时供热指数SHI由0.22降至0.10左右,而封闭热通道后SHI降至0.08,优化效果优于封闭冷通道,但相比封闭冷通道SHI仅降低了0.02左右,综合考虑,封闭冷通道为最合适的优化改造方案;封闭冷、热通道后,运行空调1、2或空调2、3时,机房的整体环境最佳,运行空调1、3次之。

基于熵权法-TOPSIS-灰色关联法的储层综合评价:以莺歌海盆地黄流组为例

莺歌海盆地上中新统黄流组是高温高压系统,地层地温梯度超过4℃/100 m、压力系数大于1.6。地热资源潜力丰富,但地热资源评价的相关工作还未开展。通过9口钻井、测井录井、生产资料以及最新7口井地层测温数据和岩石热物性参数测试,在储层储集性能基础上,结合热物性参数,开展储层综合评价工作。以黄流组为例,在储层六参数关系评价基础上,优选孔隙度(Ф)、渗透率(K)、泥质含量(Vsh)、地层系数(DФ)、地层温度(T)、生热率(A)、热导率(J)7个热储评价指标,采用熵权-TOPSIS-灰色关联方法,对该类型热储进行综合评价。研究认为:7个评价指标中,孔隙度、渗透率、地层系数的权重占比较大,分别为21.31%,21.07%和20.42%,是主要影响因素。考虑评价参数的正负理想解的欧氏距离和各指标与正负理想解的灰色关联度,开展不同决策偏好情况下的相对贴近度角度来定量评价,结果显示,储层H1-2、H1-1、H2-2相对贴近度较高,分别为0.624,0.606,0.529,储层性质较好,可作为莺歌海盆地黄流组热储层的重点研究对象。

基于人体热量平衡模型的天津地区中暑气象风险预报技术研究

基于2016—2020年天津市中暑门诊和住院就诊数据,利用广义相加模型和分布滞后非线性模型对气象要素与中暑就诊率的关系进行了分析,引入人体热量平衡模型和热舒适评价指标(PMV),建立了本地化中暑气象风险预警指标。结果表明:天津地区中暑门诊人数和住院人数集中在每年6月下旬到8月上旬,5年中84%的中暑高发事件集中在6次连续过程中,其发生与当日和前一日气象条件相关性最高,当最高气温大于35℃时,中暑人数明显增多。男性比女性更易中暑,老人就诊率显著高于一般人群。中暑就诊率与平均气温、最高气温、相对湿度、太阳辐射强度呈正相关,与平均气温相关性最强,与风速呈负相关。引入人体热量平衡模型,显示PMV与中暑就诊率的相关性高于任何单一气象要素,PMV在评价中暑气象风险方面具备明显优势。并且,以PMV为关键指标形成预报方程。

相变储能墙体热工性能评价方法及节能效果试验研究

文中分析了传统热工性能测试方法,如稳态防护热箱法传热系数、防护热板法导热系数、热脉冲法导热系数等,探究基于傅里叶定理及热传导微积分方程等热力学方程建立的理论基础,得出以上方法均不适用于表征相变储能墙体热工性能的评价。文中在工程现场选择同种材质砌体的同一面墙体,在该墙体外侧分别涂抹同等厚度的FTC相变保温砂浆(北京秦天科技集团有限公司生产)和普通无机外保温砂浆层(未掺加FTC相变材料),制作出对比墙和相变储能墙体,监测通过两种不同保温材料墙体进入室内的热流,推导室内保持同样温度的情况下两种墙体的耗电量,分析相变保温砂浆应用于实际工程中的节能效果。2020年8月26日15时23分—28日16时59分平衡周期内,两面墙体在均维持20℃的室温条件下,通过FTC抹面墙体进入室内的热量为2108719J/m^(2),通过无机保温砂浆抹面墙体进入室内的热量为2367580J/m^(2),从而可得FTC相变保温墙体较无机保温砂浆墙体节能10.9%。

改进AHP耦合灰色聚类法的矿井人体热舒适评价

为了准确地对矿井人体热舒适进行评价,将定性分析和定量计算相结合,提出了一种改进层次分析法(AHP)耦合灰色聚类法的矿井人体热舒适评价方法。结合充分的调研建立了矿井人体热舒适评价体系,据此构建了指标评价体系结构模型,并计算各指标权重。运用灰色聚类法处理指标中不确定和不完整的信息,确定评价灰类及白权化函数,聚类分析出评价目标所属的舒适等级。将所建的评价模型应用于豹子沟煤矿二采区205工作面进行实证分析。结果表明,205工作面人体热舒适评价结果为舒适,符合实际生产状况,表明该方法有效可行,从而为矿井人体热舒适可靠评价提供新的理论支持。

长沙市夏季校园热舒适研究——以湖南农业大学为例

选取夏热冬冷地区典型城市长沙市内的湖南农业大学为研究对象,通过微气候实测、问卷调查,探究校园夏季室外热舒适性。结果表明,校园室外热中性PET为23.75℃,热中性PET范围为21.18~26.52℃,夏季无最舒适的PET值,90%热可接受PET范围小于26.84℃;空气温度和黑球温度是影响受访者热感觉和热舒适的主要因素。研究结果对于校园空间景观设计和校园微气候优化具有一定的参考意义,能为改善校园微气候、提高人群活动空间的舒适性提供科学依据。

水料比作为偏热环境肉鸡热舒适评价指标的研究

本试验旨在研究持续不同温度(21、26和31℃)处理对肉鸡生长性能、生理指标、采食量和饮水量及相关血清激素含量的影响,探讨水料比(W/F)能否作为肉鸡热舒适评价的指标。试验选取144只22日龄爱拔益加(AA)肉鸡转入环境控制舱,随机分成3组,每组6个重复,每个重复8只鸡(公母各4只)。适应期7 d,温度21℃,相对湿度60%。29日龄时,试验温度分别调整到21、26和31℃,相对湿度60%。试验期14 d。结果表明:1)随着环境温度升高,肉鸡平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)极显著降低(P<0.01),料重比(F/G)极显著升高(P<0.01),其中21和26℃组肉鸡F/G无显著差异(P>0.05);肉鸡平均日饮水量(ADWC)无显著差异(P>0.05),但随着环境温度升高全期W/F、水重比(W/G)极显著升高(P<0.01)。2)随着环境温度升高,肉鸡体核温度、呼吸频率极显著升高(P<0.01);相比21℃,31℃组肉鸡血清瘦素(LEP)含量显著升高(P<0.05),抗利尿激素(ADH)含量显著降低(P<0.05);26℃组与21、31℃组肉鸡血清LEP、ADH含量无显著差异(P>0.05);各组肉鸡血清胆囊收缩素(CCK)、醛固酮(ALD)含量无显著差异(P>0.05)。3)试验第1天、前3 d、前7 d及全期14 d肉鸡W/F与肉鸡ADG、ADFI呈极显著负相关(P<0.01);第1天、前3 d肉鸡W/F与肉鸡F/G呈极显著正相关(P<0.01),前7 d、全期14 d肉鸡W/F与肉鸡F/G呈显著正相关(P<0.05)。4)肉鸡每日W/F与环境温度、肉鸡体核温度、呼吸频率呈极显著相关(P<0.01)。综上,本试验条件下,肉鸡W/F反映出不同温度下肉鸡的冷热程度,可作为偏热环境下肉鸡热舒适评价的指标。

长期热经历对热舒适评价的影响研究及热适应性探讨

利用全国范围大样本调研的方法,研究了长期热经历对人的热感觉评价产生的影响,并得出了热适应规律。根据我国南、北方人不同的室内热经历,将人群分为4类。结果发现:经历过不同室内环境的人,对相同环境的抱怨会增多;生活在有供暖环境的北方人的热舒适温度向偏暖方向偏移;南、北方人对不同热环境的适应时间也存在着差别。

高温高湿矿井作业人员热应激评价

为评价矿井高温高湿环境对工作人员的影响,采用暖体出汗假人和人工环境舱对高温煤矿工作服套装的热阻和湿阻进行了测量,并对考虑风速和人体移动影响的矿服套装动态热阻和湿阻进行了计算与修正,以测量和修正的煤矿工作服套装热阻和湿阻对预测热应激(PHS)模型相关输入参量和计算方法进行了改进。基于改进的PHS模型,对多种热湿工况下矿工热生理反应进行了计算分析,并选取人体直肠温度和出汗量作为主要热安全评价指标,分析确定了高温煤矿多种热湿工况下矿工可接受的最长暴露工作时间。研究结果表明:28℃以下且相对湿度不高于90%的热湿环境下,通过加大井下风速,可有效延长矿工可接受最长暴露工作时间,但当井下风速超过2 m/s后可接受最长暴露工作时间变化幅度较小。

重庆自然通风热舒适模型的建立及热环境评价

在分析国内外自然通风热舒适研究的基础上,结合重庆地区潮湿的气候特点,对现有自然通风热舒适评价模型进行了湿度修正。采用电子温湿度记录仪对重庆地区村镇典型住宅的室内外热湿参数进行了全年监测,并利用该模型对村镇住宅的室内热环境进行了评价。分析表明,村镇住宅室内和室外相对湿度高于70%的时间分别占全年总时间的95.4%和87.2%,室内温度高于28℃且相对湿度高于70%的时间达1 196h;全年舒适时间为3 838h,占全年总时间的43.8%;现有评价模型与修正模型的舒适时间相差405h,其中空调季相差342h,且温度越高,相对湿度对热舒适的影响越大,说明在温度较高时应考虑相对湿度对热舒适的影响,但修正模型的可靠性还需进一步验证。

热舒适评价指标PMV及其实际应用

对室内气候因素引起的生理反应和感觉反映的热环境舒适性指标,前人已进行过不少的研究。然而早期的研究偏重于评价方法。自从空调节能问题受到重视以来,热舒适评价指标的研究及其应用力图与空调节能相联系。其中最有代表性最引人瞩目的是丹麦 Fanger 氏的研究。