高温多相流风洞模糊PID自整定神经元解耦补偿控制

高温多相流风洞可以模拟锅炉运行时烟道中气固两相流的流动状态。为此,根据高温多相流风洞的工艺过程,可进行其变量之间的耦合关系分析。针对高温多相流风洞变量之间的强耦合关系设计了1套模糊PID参数自整定与神经元解耦补偿器相结合的高温多相流风洞控制方案。仿真结果表明,该控制方案对于具有多变量强耦合特性的高温多相流风洞对象的解耦控制性能良好。

基于遗传算法的PID参数整定在高温多相流风洞中的应用

高温多相流风洞可以模拟锅炉运行过程中的气固两相流流动工况,方便研究流动特性及测试方法。为了更好地控制风洞的技术参数,风洞主要的控制回路中采用了PID控制,并对PID参数进行基于遗传算法的参数整定。重点介绍了遗传算法目标函数的选取以及遗传算法的具体操作,并在选择操作中结合最优保存策略。借助Matlab软件对温度控制对象进行基于遗传算法的PID参数整定的仿真。将整定的PID参数代入现场调试,稍加修正后得到kp=0.2173,ki=0.4505,kd=0.0758,实验中温度的最大动态偏差为1℃,具有良好的控制品质。

高温两相流风洞收缩段和试验段的数值模拟研究

以Fluent软件为平台对高温多相流风洞的收缩段和水平试验段进行数值模拟。采用标准k-ε模型模拟气相流动,颗粒相为拉格朗日离散相模型。网格为非结构六面体网格且在速度及压力梯度变化较大的区域加密。模拟结果表明:收缩段壁面按照维氏曲线设计,气流稳定加速,壁面附近气流没有出现分离情况;收缩段出口速度均匀;试验段内沿程速度大小的均匀性降低但方向的均匀性增加。煤粉颗粒进入风洞试验段后,沿程两相速度差异逐渐减小,颗粒运动速度趋于稳定。模拟计算结果可供高温两相流风洞设计参考。

水下生产系统开发和运行的若干关键基础科学问题

水下生产系统是深水油气田开发的必然选择,但开发所要求的“高效经济”和运行阶段的“安全可靠”一直面临着诸多挑战和技术瓶颈,使得重大事故不可避免,究其原因,就是基础科学问题没能解决。为此分析水下生产系统在运行和开发过程中存在的技术瓶颈和挑战,从根本地影响着水下系统开发和运行的“水文环境、地质条件、油气介质”提出“环境与结构强非线性动力耦合”、“基础结构与土体非线性相互作用”、“复杂多相流与油气通道多场时空耦合”3个共性的基础科学问题。针对飞溅区入水及下放安装姿态控制、吸力基础结构贯入及地层失稳、油气通道密封失效及管线屈曲等重大工程关切,提出了波流与大型管阀结构强非线性耦合机理及规律、水下基础结构与土体动力耦合下地层各向异性三维演化及承载力非线性弱化、高温高压条件下多因素作用下油气通道关键密封部位冲蚀与气蚀多场耦合机理的研究思路,以期初步建立起保障水下生产系统高效开发和安全运行的基础理论体系,为关键技术瓶颈的解决奠定科学基础。