堆场喷枪供水系统PLC控制技术研究

由于现行技术在堆场喷枪供水系统控制中应用效果不佳,无法达到预期的控制效果。为此,提出堆场喷枪供水系统PLC控制技术研究。根据堆场喷枪供水系统运行特征和物理拓扑结构建立数学模型,描述供水系统运行状态。利用无线传感器采集供水系统运行数据,并对数据转换处理。利用配置后的PLC控制器对系统运行数据综合分析,确定PLC控制器输出变量,并将其反馈到数学模型中,调节和控制供水系统运行参量,实现堆场喷枪供水系统PLC控制。经实验证明,设计技术控制操作响应时间在1 s以内,系统能耗比较小,具有良好的控制效果。

长距离输水工程中空气阀的进排气特性研究

针对长距离有压输水系统的特点,从基本的空气动力学方程入手,分析推导了空气阀的数学模型,并采用水锤计算的特征线方法,进行了空气阀水锤防护的实例分析。同时,探讨了进排气系数对空气阀运行特性和水锤防护效果的影响。计算结果表明,计算模型可以准确地模拟空气阀在水力过渡过程中的进排气特性,空气阀的进排气系数等设计参数对空气阀的水锤防护效果有显著影响。同时,通过合理的布置空气阀,可以有效地抑制输水系统中液柱分离现象的发生,保证输水系统安全。

长距离输水系统中空气阀的运行特性研究

长距离管道输水工程中,空气阀是重要的排气和负压控制设备。准确模拟空气阀运行特性,对整个供水工程的安全至关重要。为此,分析了空气阀的工作特点,在热力学第一定律的基础上建立了新的空气阀的数学模型,并采用特征线方法,对空气阀的水锤防护作用进行了计算分析。计算结果发现,与采用传统的空气阀数学模型相比,空气阀的进排气过程具有一系列新的特性。

卧式空气罐的水锤防护性能

针对立式空气罐存在安全稳定性较差,占地空间大,易受地形、厂房大小等安装条件限制的问题,提出了水平放置的卧式空气罐方案.建立了卧式空气罐的边界条件数学模型,并给出了卧式空气罐内水位和压力波动的数值计算公式.结合工程实例,对立式和卧式2种不同放置形式的空气罐在抽水断电工况下的水锤防护性能进行了数值模拟.结果表明立式和卧式空气罐均能够有效防护停泵水锤;同等体型参数下,卧式空气罐的罐内水位变化幅值小于立式空气罐,在防护输水管道停泵水锤方面的效果相对较优于立式空气罐.对于给定容积的卧式空气罐,理论上存在一个较优的连接管径使得水锤防护效果最佳;在罐内水量满足空气罐向管道补水要求的前提下,可尽量加大空气罐的初始气体体积和适当提高空气罐的罐底安装高程,以获得更好的水锤防护效果.

基于Gebhart-Block模型的大空间建筑对流热转移负荷分析

针对大空间建筑喷口分层空调系统,从Gebhart-Block模型出发,完善多股喷口射流子模型并建立模型中各区域的质量平衡方程和能量平衡方程。由方程迭代求解室内各区域垂直空气温度和内壁面温度。通过分析喷口送风形式下对流热转移负荷的形成机理,利用GebhartBlock模型计算稳定传热条件下的对流热转移负荷。再通过上海理工大学缩尺模型试验台,对所建模型进行验证,得到适合于喷口送风形式下的分层空调对流热转移负荷的计算方法。文章的创新在于利用理论模型计算大空间喷口送风分层空调的对流热转移负荷,揭示了对流热转移负荷的形成机理。

基于Block-Gebhart模型的大空间喷口送风对流热转移负荷研究

利用Block-Gebhart模型,分析了大空间分层空调喷口送风下对流热转移负荷的形成机理,将室内空间在竖直方向划分为若干区域后,认为区域间气流流动换热与区域间温差换热是对流热转移负荷的主要构成部分,提出了喷口送风下对流热转移负荷的计算方法,并通过大空间缩尺模型实验验证了理论模型的准确性。利用量纲一对流热转移负荷、热强度比及排热比之间的变化规律进行变因素工况计算,拟合了多工况下的对流热转移负荷值,修正了对流热转移负荷线算图。

大空间喷口送风同步求解模型及关键参数

建立了大空间喷口送风工况下室内空气和内壁面温度同步求解的数学模型,对模型中的关键参数地面温度和区域换热系数进行了讨论,考虑地面向下的传热,建立了地面热平衡方程,根据送风层的送风量和卷吸量修正了区域换热系数。通过实际大空间建筑夏季热环境实验,实测了室内空气竖直温度分布和内壁面温度分布,对修正后的同步求解模型进行了验证和完善,结果表明,修正模型的计算结果与实测值吻合得较好。

双级延伸喷管动特性数学模型的建立

讨论了双级延伸喷管的动特性，确定了贮气瓶内压强、放气时间与延伸喷管运动参数之间的关系，建立了通用的数学模型，为供气系统和延伸喷管各部件的设计提供了理论依据。

气囊式空气罐水锤防护研究

根据气囊式空气罐的工作原理,推导了水泵掉电情况下气囊式空气罐的涌浪周期及压力波动理论公式,并与常规空气罐进行了对比,分析了不同参数对气囊式空气罐水锤防护性能的影响,给出了气囊式空气罐过渡过程数学模型。结合某长距离输水工程实例,利用过渡过程数值仿真,对气囊式空气罐与常规空气罐的水锤防护效果进行了对比。结果显示气囊式空气罐能够有效缓解长距离输水工程中的停泵水锤,且其防护性能优于常规空气罐。

大空间建筑喷口侧送风分层空调负荷特性研究

采用CFD模拟和缩尺模型实验,对大空间建筑喷口侧送风分层空调的竖直空气温度分布和负荷特性进行了研究。分析了建筑顶部排风比对空调负荷的影响,增大排风比可降低非空调区向空调区的对流转移负荷,而对辐射转移负荷影响较小。利用模拟结果绘制了不同排风比下的分层空调对流转移负荷线算图,并与设计手册中的对流转移负荷线算图进行了对比,给出了符合设计需要的线算图。

基于可拓学的热力站运行效果评价方法研究

基于大量的热力站运行调研数据,参考了德国VDI 3807指标体系及我国供热相关标准的指标,制定了热力站运行效果评价指标及等级,建立了基于可拓学的热力站运行效果评价模型及评价方法。对北京市某热力站的运行效果进行了单一指标评价和综合运行效果评价,结合评价结果,发现了该热力站的运行问题,并给出了改进建议。

瓦斯积聚防治中矿井通风系统的调整优化研究

为了使通风系统满足“2采6掘”的生产模式,利用地质数学模型对煤层瓦斯含量进行了预测,实测结果证明了模型的准确性。基于预测模型,本着以风定产的原则对通风系统进行了调整和优化,优化后的通风系统降低了通风阻力,增加了风量的供给,满足“2采6掘”的生产模式,达到了安全通风的目的。基于矿井瓦斯积聚特征,对通风系统的调整优化进行了探讨。