基于改进CNN-LSTM和RF的铁水KR脱硫预测模型

为实现较高精度的脱硫剂加入量预测,有效提高生产效益,本文提出一种基于改进卷积神经网络(CNN)-长短期记忆(LSTM)网络和随机森林(RF)结合的铁水脱硫两步预测模型。考虑到模型输入数据的相关性,利用皮尔逊相关系数确定各输入参数的相关性并筛选特征。模型以CNN-LSTM为基础,增加卷积层和残差连接,在提高挖掘数据的高维特征信息的同时避免网络退化。为增加网络对特征的区分和关注能力,引入多头注意力机制,让网络更加关注特征中的重要信息。使用贝叶斯优化RF超参数构建误差预测模型从而实现残差推理,对改进的CNN-LSTM模型预测结果进行修正。以现场采集的数据进行实验,结果表明,与CNN-LSTM模型相比,本文模型的拟合精度R2提升了17.11%,平均绝对值误差MAE降低了24.85%,均方根误差RMSE降低了30.18%,平均绝对百分比误差MAPE降低了28.33%。

化学渗透脱挥发分模型在碳基固体原料热化学转化领域应用进展

化学渗透脱挥发分模型(Chemical Percolation Devolatilization,CPD)用于快速升温条件下煤炭脱挥发分的模拟,可以预测不同煤种热解过程中焦油、半焦和轻质气体的实时产率。模型基于晶格模型构建煤炭化学结构,具有煤种适用性广、输入参数少的特点,得到广泛关注。首先介绍了CPD模型的发展历程、煤炭模型构建方法和热解反应路径假设与动力学参数计算等,进而综述了CPD模型在煤炭、油页岩和生物质等碳基固体原料热化学转化领域的应用进展。为提高CPD模型在煤炭热转化领域的准确性和适用性,我国学者根据中国煤种结构分析建立了更准确的晶格参数计算方法。通过改进CPD模型中热解反应路径并修正动力学参数使模型更接近真实热解过程,通过对煤颗粒内部温度梯度分布修正及算法改进使得模拟更接近实际热解工况。在油页岩热转化方面,相关学者从油页岩中干酪根化学结构出发,结合油页岩热解特性建立了用于描述其热转化的CPD模型。通过分析生物质的结构特点和反应特性建立了生物质CPD模型,并从化学结构、热解反应路径以及动力学参数等方面进行改进来扩展模型的适用性。CPD模型虽然已得到了广泛应用,但根据煤炭元素分析和工业分析获得拟合参数适用的煤种范围较窄,准确性有待提高,需要进一步通过化学结构表征的方法建立更准确的碳基固体原料结构模型。CPD模型对热解反应过程进行了较大简化,需要根据实际热解反应路径进行修正,包括考虑煤炭热解过程中的二次反应、焦油之间的偶联、反应中自由基变化等问题。现有的CPD模型未考虑煤炭地下热转化过程的应力作用,需要从力-热耦合等复杂反应条件出发进行改进以提高模型的适用性。

基于LSTM算法的火电厂SCR烟气脱硝控制方法

由于火电厂SCR烟气脱硝过程中烟气的初始状态参数具有不稳定性,导致排除烟气NO_(x)浓度控制难度较大。为了准确控制烟气脱硝,有效降低烟气NO_(x)浓度,提出基于长短期记忆网络(LSTM)算法的火电厂选择性催化还原(SCR)烟气脱硝控制方法。以蜂窝状催化剂为基础,结合在SCR烟气脱硝过程中的作用模式,分别从孔道和内壁两个角度构建了火电厂SCR烟气脱硝模型;引入LSTM算法,以烟气中NO_(x)浓度控制要求为目标,将催化剂的投入速率作为控制参量,结合烟气的初始状态参数,实现SCR烟气脱硝过程的控制。在测试结果中,设计控制方法下脱硝反应器出口烟气NO_(x)浓度并未受到烟气流量的显著影响,始终稳定在125.0 mg/m^(3)以内,远低于临界值(150.0 mg/m^(3)),与对照组相比,具有更加可靠的脱硝效果。

预应力锚索锚固段的剪滞-脱黏模型

基于预应力锚索锚固体从岩土体中拔出计算模式,通过锚固体与灌浆材料的界面界面层变形–破坏过程分析,将锚固段分为弹性区、塑性滑移区和脱黏区,建立锚固体–岩土体界面力学模型,采用与Coulomb条件关连的流动法则,导出界面应力分布的理论解;同时,构造具有剪胀和滑移特性的新型有限元界面单元,采用数值模拟的方法与界面应力分布的理论解进行相互验证,为锚固体受力的计算、分析与锚固体的设计提供理论依据。分析表明,锚固体的弹性区和脱黏区的受力较小,主要受力部分是塑性滑移区。因此,锚固体荷载的主要工况是塑性滑移状态,在研究或进行锚固体设计时应该主要基于这种变形状态。提高滑移区脱黏前的最大剪应力和增大滑移区的范围是提高锚固体的锚固力的实质。

丙烷在负载型催化剂上脱氢反应的研究 Ⅴ.丙烷在PtSn/Al_2O_3催化剂上的脱氢反应模型

应用原位Mossbauer谱等技术考察了PtSn/Al_2O_3催化剂中锡组分与丙烷的作用,研究了丙烷在该催化剂上的脱氢反应行为。提出了丙烷的脱氢反应模型,即负载型铂锡催化剂中的氧化态锡用于活化丙烷,而金属铂则通过反溢流过程移去活化了的丙烷中的氢,从而使丙烷催化脱氢过程得以循环进行。

超临界机组脱硝系统模型预测控制研究

针对超临界机组脱硝控制中出口烟气中NO_X含量波动大、经常超出环保标准等问题,采用先进预测控制技术,建立脱硝系统出口NO_X浓度数学模型,根据模型采用模型预测控制算法,使其快速响应目标要求,有效解决了脱硝控制中的大滞后、受干扰强烈等问题。将模型预测算法应用于脱硝控制系统中,通过具体实例介绍了该方法的应用步骤,通过现场应用证明了该方法的有效性。

石灰石/石灰-石膏湿法脱硫反应塔模型比较

就二氧化硫的污染控制最常用方法──石灰石／石灰－石膏湿法脱硫的几种主要的反应塔模型进行了比较．讨论了已经发展的几种基本传质吸收模型，包括薄膜理论、渗透理论以及表面更新理论在脱硫反应塔建模中的应用，特别是对于新型脱硫塔──液柱脱硫塔的建模作了初步探索，并从模型基本理论的角度分析了现行的各种脱硫反应塔工艺之间的差别，以及如何通过加强传质反应来提高脱硫设备的运行效率等问题．

密封罩吹氩喷粉过程钢液脱氮模型

通过理论计算和试验，建立了密封罩吹氩喷粉过程钢液脱氮模型，模型计算值与实测值符合较好，结果表明，影响钢液含氮量的主要因素为钢液面氮分压及吹氩量，密封罩喷粉工艺可以较好地解决喷粉过程钢液的增氮问题．

基于隧道衬砌脱空模型的叩击信号特征分析

为分析叩击法在隧道衬砌脱空中的信号特征,获取叩击信号对脱空病害的关联参数,在对隧道衬砌脱空病害分析的基础上,建立多种工况的实体模型用以叩击信号分析。该模型厚5~45 cm以5 cm递增,分脱空5 mm、20 mm、完整衬砌3类情况,共计27种工况。对叩击信号的时域响应时长、频宽、频峰数量等8项参数进行统计分析,确定了获取稳定的波场信号所需的震源锤类型;并分析了8项参数对脱空情况、脱空大小的相关特性。明确了4项对脱空的强关联性参数、1项对脱空无关联参数、6项对脱空大小的关联性参数,并得出所述8项参数无法识别35 cm厚及以上厚衬砌脱空的大小等信息。本次隧道衬砌脱空模型叩击信号特征分析的成果,能有效指导叩击法对衬砌脱空病害的识别。

T-T吸收剂脱硫模型的改进及与双流体模型的耦合

原有T-T吸收剂固硫模型以时间作为反应状态参数,无法用于欧拉法脱硫模拟。为此,基于钙转化率的概念,对已有的T-T吸收剂脱硫模型进行了改进。改进的模型形式简单,反应速率与钙转化率的平方呈双线性分布,模型中快慢反应的转折点和反应终止点均随温度升高而增大,表征了反应活性的提高。进一步推导了吸收剂钙转化率的输运方程并对两相质量守恒方程和SO_2组分方程进行了修改,将脱硫模型与两相流模型进行了耦合,为循环流化床脱硫数值模拟打下了基础。

骨质疏松性椎体脱矿化生物力学模型的研究进展

骨质疏松椎体脱矿化模型为骨质疏松模型的研究提出了一个新方向,利用脱钙液可与椎体中钙质结合,导致钙质流失、骨矿含量下降,从而使得椎体标本的骨密度下降,同时出现与体内骨质疏松状态下的生物力学性能相似的变化。骨质疏松椎体脱矿化模型能在短时间内建立,有利于及时反馈实验信息,缩短研究周期,并为进一步在体内骨质疏松动物模型的研究提供参考依据,为新型器械及新型手术方法提供可靠的生物力学测试平台。

磁流化床脱硫模型

以双膜理论和传热传质理论为基础,建立描述在流化床内磁场强化脱除SO2的数学模型,并进行模型计算和实验验证。得出如下结论:钙硫摩尔比和SO2入口浓度升高可以提高磁流化床脱硫效率;在弱磁场范围内,随着磁场的增强,脱硫反应速率和效率变大,模型计算值和试验结果吻合较好。通过模型计算分析了模型中几个主要物理参数对脱硫效率的影响。采用电镜扫描和比表面积分析(BET)等分析方法,从微观角度揭示磁场确实可以增强铁磁颗粒催化脱硫反应,进一步验证了该模型的正确性。采用该模型可以对实验结果进行预测,同时也为工程应用中的参数调整提供参考。

生石灰粉和飞灰物料团脱硫反应的模型研究

本文采用理论推导得到了生石灰粉和飞灰物料团的脱硫反应模型,并采用此模型比较计算了颗粒团大小、颗粒团空隙率、单个颗粒大小以及生石灰颗粒所占比例f对颗粒团脱硫反应的影响,计算结果合理,说明本文推导得到的生石灰粉和飞灰物料团脱硫反应模型是科学合理的。

喷淋塔内塔壁液膜脱硫的模型研究

石灰石/石膏湿法烟气脱硫喷淋塔中塔壁液膜区的形成不可避免,因此需要对其脱硫机理进行研究。将塔壁液膜的流动分为层流和波动层流2种状态,并分别考虑在这2种状态下液膜对SO2的吸收,建立了塔壁液膜脱硫过程的数学模型。模型中涵盖了SO2的吸收、石灰石的溶解、亚硫酸根的氧化和石膏的结晶4个主要的脱硫反应控制步骤,模型计算结果与试验数据吻合较好。

石灰浆液荷电喷雾烟气脱硫模型与试验

荷电喷雾烟气脱硫技术是在喷雾湿法烟气脱硫基础上引入荷电效应,使之在较低的喷雾量下获得较高的脱硫效率。为了研究其脱硫机理,以实验室小试装置为基础,从气液传质入手对雾滴传质过程进行简化,考虑静电场中雾滴所受的库仑力与极化力,利用双膜理论建立荷电喷雾烟气脱硫过程的数学模型,对脱硫效率进行预测与分析。模型计算及实验结果表明,模型预测的脱硫效率与实验结果较为符合,证明了静电场对脱硫效率的增益作用,且计算参数能够反映出运行参数对实验的指导意义。模型的建立为荷电喷雾烟气脱硫理论与实验的进一步发展奠定了理论基础。

基于分形模拟风吹叶脱枝折运动模型的研究

景观现象逼真再现是图形学重要研究热点。本文主要研究在一定风力吹动下叶脱枝断自然景象的逼真模拟。文中采用了L-System分形模形绘制树叶树干物体模型,采用了有限元壳方法模拟树叶模型,采用了Per Lin噪声函数模拟风力,提出并阐述了一种模拟在较大风力吹动下出现的叶脱枝折运动模拟模型,并利用该模型模拟一定风力吹动下叶脱枝断自然景象。经实验证明,该运动模型能够较好模拟自然界树木的形态特征及动态交互,所设计的算法是合理的,达到了高效逼真的模拟效果。

原煤脱硫模型仿真与实验研究

搭建了介质阻挡放电脱硫模型,在此基础上,通过仿真分析了影响脱硫放电效果的介质种类、介质厚度、气隙间距、电源电压、电源频率等因素,确定了各因素的最佳配合方案。对介质阻挡放电原煤脱硫实验数据进行了处理分析,发现实验结果与仿真结果基本一致。通过对比分析放电电流频谱图和Lissajous波形,做出进一步推论:加煤能提高放电功率,介质阻挡放电对原煤的脱硫效果体现在低次谐波上。

祛白片乙酸乙酯部位成分分析及其对小鼠脱黑色素细胞模型的药效学研究

目的 研究祛白片乙酸乙酯部位成分及其对小鼠脱黑色素细胞模型的药效学作用,探寻祛白片抗白癜风作用的物质基础。方法 采用萃取法获得祛白片乙酸乙酯部位,以超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS)分析其成分。实验设模型对照组、溶媒对照组、8-甲氧补骨脂素(8-MOP)给药组(10、50、100、150、200μmol/L)和祛白片乙酸乙酯部位给药组(10、50、100、150、200μg/mL),通过建立小鼠黑色素瘤细胞的脱黑色素细胞模型,从细胞数量、细胞活力情况、黑色素形成、酪氨酸酶活性4个方面研究祛白片乙酸乙酯部位对脱黑色素细胞的影响。结果 UPLC-MS成分分析初步确定了祛白片乙酸乙酯部位的64种化合物结构,其中14种化合物在正、负离子模式下均有检出,补骨脂类化合物占比最大,补骨脂色烯查尔酮在正、负离子模式下含量均最高。药效学研究结果显示,祛白片乙酸乙酯部位可使脱黑色素细胞数量增加,显著提高细胞增殖率、促黑色素生成率及黑色素形成过程中酪氨酸酶活性促进率(P<0.01)。结论 补骨脂类化合物可能是祛白片乙酸乙酯部位发挥抗白癜风作用的物质基础;祛白片乙酸乙酯部位良好的抗白癜风作用可能与提高酪氨酸酶活性有关。

水溶性脱硫剂反应模型研究

采用湿法脱硫工艺 ,利用脱硫剂与 SO2 进行了化学反应实验 .根据气液双膜传质理论 ,分析了气液传质和化学反应过程 ,提出了水溶性脱硫剂的脱硫反应模型 ,并利用该模型进行了理论计算 ,同时总结了液滴粒径、液气比和 SO2 进口浓度与脱硫效率的关系 .该模型虽然是在几点假设的前提下提出的 ,但是与实际情况基本相吻合 。

椎体成形术在绵羊骨质疏松脱矿化椎体模型中的初步应用研究

目的:探讨椎体成形术在绵羊骨质疏松脱矿化椎体模型中的生物力学性能变化及可行性.方法:选取绵羊椎体标本30个,随机分为3组,其中A组为未脱钙组,空白对照组;B组为4 h脱钙后椎体成形组;C组为4 h脱钙后假手术组.B、C两组运用微量注射泵向椎体内灌注盐酸及椎体整体浸泡的脱钙方法,快速建立绵羊腰椎骨质疏松脱矿化椎体模型,10个椎体/组.通过骨密度、影像学及生物力学检测,评估椎体成形术在模型中应用的可行性及力学性能变化.结果:BMD检测提示,B、C组模型经脱钙处理后,BMD下降范围在25%~35%,两组比较,差异无统计学意义(P>0.05);与A组比较,差异有统计学意义(P<0.05).X线及CT检查提示椎体成形术在体外模型上具有可操作性,操作程序、骨水泥填充情况与体内及临床试验基本一致.力学实验提示椎体成形术可显著提高椎体的最大抗压强度,各组间比较,差异有统计学意义(P<0.05).结论:绵羊椎体骨质疏松脱矿化模型可以用于椎体成形术的实验研究,并为进一步研究提供理论依据.