基于MEA-BP神经网络的多孔质轴承参数优化

为了提高圆盘类多孔质静压止推轴承的静态特性,采用思维进化算法(MEA)优化反向传播(BP)神经网络,创建圆盘类多孔质静压止推轴承静态特性的预测模型,完成轴承静态承载力、静刚度以及耗气量的高精度预测,其预测误差分别低于2%、5%以及5%。基于此模型,以最大化静态承载力和静刚度、最小化耗气量为优化目标值,采用遗传算法对轴承的多孔质参数组合进行多目标优化,实现轴承参数的快速优化设计。优化结果表明:此轴承静态承载力提高了64.53%,静刚度提高了31.93%,耗气量降低了56.52%。

苦参碱联合壬二酰胺MEA治疗玫瑰痤疮的临床疗效分析

目的探讨苦参碱与壬二酰胺MEA为主要组合物治疗玫瑰痤疮的安全性及疗效。方法以18-60岁的30例玫瑰痤疮患者为研究对象,连续使用测试产品4周,通过医生评估、受试者自评、图像拍摄以及仪器测试,评价测试样品是否具有修护皮肤屏障、舒缓褪红等功效。结果在本试验条件下,该测试产品用于面部玫瑰痤疮人群中,具有较高的安全性,严格按产品说明书使用4周,具有显著性的保湿、修护皮肤屏障、舒缓褪红等功效(P<0.05),并在一定程度上可以改善玫瑰痤疮患者面部皮肤的客观症状和体征。结论苦参碱联合壬二酰胺MEA对于玫瑰痤疮导致的红肿、潮红、皮肤炎症有显著的改善效果,并且安全性高。

利用褐铁矿型红土镍矿烧结矿制备Fe-Cr-Ni合金

我国是不锈钢第一生产大国,但作为冶炼不锈钢主要原料的镍矿及铬铁矿资源贫乏,占红土镍矿资源总量60%以上的褐铁矿型红土镍矿与低品位铬铁矿愈发受到关注。同时,不锈钢冶炼通常需先分别生产铬铁和镍铁,工艺流程长,生产成本高。因此,本文基于烧结—高炉工艺,利用褐铁矿型红土镍矿烧结矿低成本地一步制备出了Fe-Cr-Ni合金。通过热力学分析及熔炼参数的优化,重点研究了不同Cr_(2)O_(3)含量的含镍烧结矿(S1:4.84 wt%;S3:7.72 wt%)的熔炼特性。在熔炼时间60 min(S1)/90 min (S3)、熔炼温度1600℃、焦粉用量20 wt%、炉渣碱度1.0的最佳条件下,成功制备出了铬品位5.6 wt%~9.3 wt%、镍品位1.55 wt%~1.70 wt%、铁品位84 wt%~88 wt%的Fe-Cr-Ni合金,其铬、镍和铁的回收率分别在90%、98%和96%以上。研究表明,含镍烧结矿Cr_(2)O_(3)含量的提高会造成熔炼时间的延长,这不利于焦比的降低与不锈钢产量的提高。在后续研究中,将开发出由含镍烧结矿与含铬球团矿构成的综合炉料结构,以更有效地实现高铬镍铁的冶炼。

壬二酰胺MEA与阿地米屈的美白及抑菌功效研究

对壬二酰胺MEA与阿地米屈的痤疮丙酸杆菌抑菌效果和美白活性进行研究并对比。以测定抑菌率及MBC值来评价其抑菌效果;以抑制黑色素变化量以及酪氨酸酶活性效果,测定美白活性。实验结果表明:壬二酰胺MEA在2.0 mg/mL浓度下对酪氨酸酶活性抑制率为65.96%、黑色素变化量降低24.90%,对痤疮丙酸杆菌的MBC值为10.0 mg/mL、此浓度下抑菌率达到93.26%。阿地米屈基本不会抑制细胞黑色素生成,其MBC值为10.0 mg/mL,抑菌率为98.78%。壬二酰胺MEA对痤疮丙酸杆菌具有良好的抑菌作用及美白活性,更适合在治疗痤疮及美白产品中应用。

基于MEA碳捕集过程的溶剂降解模型研究

目的吸收剂降解是工业烟气碳捕集过程中普遍存在的问题。目前,关于乙醇胺(MEA)溶剂降解的研究主要集中于单一的降解过程,缺乏对MEA溶剂降解过程完整机理模型的研究。提出了一种综合考虑MEA氧化降解和热降解的溶剂降解模型,使其能够更为准确地预测实际工业生产过程。方法建立了反应器的动态模型,并利用粒子群(PSO)算法,基于MEA溶剂降解的实验数据,构建了数据驱动的MEA溶剂降解模型。基于实际工厂数据,建立了一个包含MEA溶剂降解过程的稳态模型,并对关键设备中溶剂的降解情况进行了详细分析。在此基础之上,讨论了工艺参数对溶剂降解的影响,并提出在实际生产过程中有效降低溶剂降解的操作方法与建议。结果该模型的预测结果和实际工业生产数据较为吻合,可有效预测工业烟气碳捕集过程中MEA溶剂的降解情况,并在优化工艺操作参数方面表现出较大的潜力。结论该模型的建立可为碳捕集的模拟研究和工艺设计提供重要的参考。

基于MEA评估框架的混流式水轮机健康状态动态评估

为了对混流式水轮机安全运行状态进行评估,根据混流式水轮机检修记录和在线监测信号,构建健康状态评估体系;基于组合赋权法和MEA评估框架,构建混流式水轮机健康状态动态评估模型;并以某重点调水工程水电站的混流式水轮机为例,进行实证研究。结果表明,基于MEA评估框架的混流式水轮机健康状态评估体系具有适用性和合理性。研究结果可为混流式水轮机健康状态评估提供参考与借鉴。

基于MEA/烟气CO_(2)捕集系统的工艺模拟和吸收塔高度对模拟的影响分析

目的对MEA/烟气CO_(2)捕集系统进行工艺模拟计算,研究分析理论塔板数和填料高度对模拟计算的影响。方法采用Aspen HYSYS软件,对吸收塔采用不同填料高度和不同理论塔板数分别在溶液循环量为30 m^(3)/h和40 m^(3)/h时进行模拟计算,对CO_(2)捕集率、再生能耗等结果进行对比分析。结果当吸收塔理论塔板数为20或25时,CO_(2)捕集率模拟值偏低。当吸收塔理论塔板数为20时,再生能耗为采用252Y规整填料(填料高度10 m)吸收塔的1.61~1.87倍,为采用50 mm鲍尔环填料吸收塔(填料高度15 m)的1.53~1.78倍。当吸收塔理论塔板数为25时,再生能耗为采用252Y规整填料(填料高度10 m)吸收塔的1.31~1.38倍,为采用50 mm鲍尔环填料(填料高度15 m)吸收塔的1.24~1.32倍。对于30%(w)的MEA/烟气吸收体系,252Y规整填料高度的临界值为10 m,50 mm鲍尔环填料高度的临界值为15 m;模拟再生能耗为4.10~4.31 GJ/t CO_(2)。结论当吸收塔理论塔板数为20或25时,再生能耗模拟计算值偏高,Aspen HYSYS软件在能耗模拟方面适应性较差。采用Aspen HYSYS模拟计算时,建议先对吸收塔结构参数定义后再进行系统模拟,可得到相对准确的模拟计算结果。

基于RF-MEA-Elman的埋地腐蚀管道剩余寿命精度预测研究

针对传统腐蚀管道预测方法适应性差及精度低等问题,提出一种随机森林算法(RF)、思维进化法(MEA)及Elman相结合的模型(即RF-MEA-Elman模型)。首先采用RF对管道数据预处理,运用MEA对Elman神经网络的权值和阈值参数进行寻优,以此建立腐蚀管道剩余寿命组合预测模型。选取某一管段为例,借助MATLAB进行仿真训练与预测。结果表明,该模型与其他两种传统单一模型相比误差小且有更高的预测精度及泛化能力,为管道剩余寿命研究提供了新思路,也为油气输送系统风险防范和维修管理提供了参考依据。

MEA二元复合胺溶液对CO_(2)吸收的研究进展

全球温室效应日益加剧,CO_(2)减排刻不容缓,乙醇胺(MEA)法作为目前工业上应用最广泛、技术最成熟的烟气CO_(2)吸收方法,具有吸收速率快、成本低的优点,但是其能耗大、吸收量小和易损耗的缺点也很明显。针对目前常见的MEA二元复合胺溶液展开对比分析,阐述了MEA二元复合胺溶液的研究进展,总结了MEA吸收溶液中加入其他醇胺溶液形成二元复合胺溶液后在吸收速率、吸收量和再生能耗等方面对CO_(2)吸收效果不同程度的改善情况。基于总结与分析,提出了吸收剂开发需要从吸收机理、溶解度、吸收负荷、解吸速率、解吸操作条件以及再生能耗等方面进行综合比选的思路,可为新型吸收剂的开发提供一定的指导。

基于Fe-Cr-Ni基钎料的SUS444/SUS304接头钎焊工艺及组织与性能

采用新型Fe-Cr-Ni基钎焊材料对SUS444/SUS304异种不锈钢进行真空钎焊,研究了搭接接头的扩散连接机制,探究了钎焊温度、搭接间隙参数对显微组织和室温抗剪强度的影响规律,最后分析了T形接头在酸性介质中不同时间的浸泡腐蚀行为。结果表明,在钎焊过程中,钎料在SUS444母材侧扩散作用较为明显,存在较宽的元素扩散区,钎缝主要由两侧界面区先凝固Fe(Cr,Ni,Si)固溶体、钎缝中心区(Fe,Cr,Ni)_(3)P金属间化合物及Fe(Cr,Ni,Si)固溶体形成的类似共晶组织构成;钎料对钎焊温度较为敏感,温度过高,易产生虚焊孔穴,导致抗剪强度下降明显;钎料对搭接间隙敏感性较小,可满足大间隙钎焊要求。在钎焊温度1125℃、搭接间隙35μm条件下,抗剪强度最大达到177.3 MPa。T形接头腐蚀优先发生在钎角共晶组织中的Fe(Cr,Ni,Si)固溶体,浸泡腐蚀288 h后,溶液侵蚀至钎角界面区,并蚀穿先凝固固溶体,对母材进行电偶腐蚀。

GM(1,1)-MEA-BP组合模型电能消耗预测及应用

为解决传统单一模型泛化能力弱、预测精度低等问题,提出一种GM(1,1)灰色模型和MEA-BP神经网络的组合预测模型,解决了GM(1,1)预测模型对能耗的预测受时间因素影响随机波动大及预测精度较低等问题,融合MEA-BP神经网络并行计算、强容错力以及分布式信息存储等优势,减少了因数据波动而影响预测结果精度的情况,解决了误差无法反馈调整等问题。选取1985—2020年全国电能消耗总量为建模数据,与线性回归、三指数平滑、GM(1,1)、BP神经网络、MEA-BP神经网络等模型的预测结果进行分析比较。结果表明:GM(1,1)-MEA-BP组合模型相较于其他模型,预测精度最高,误差值最小,MAPE值达到0.0065,RMSE值达到977.9961。通过实例证明了GM(1,1)-MEA-BP组合模型对电能消耗量预测具备较高的精度,可为国家在能源方面宏观智能调度提供依据。

基于MEA-BP的NTC热敏电阻温度传感器非线性补偿研究

热敏电阻作为温度传感器其阻温特性表现为非线性,在工程实际温度测量中存在一定的非线性误差,精度较低。论文使用NTC热敏电阻温度传感器作为研究对象,针对其存在的非线性问题,通过MEA(思维进化算法)优化BP神经网络模型从而实现对NTC热敏电阻温度传感器的非线性补偿,论文简要阐述了有关温度传感器补偿的相关方法与研究成果,分析了热敏电阻的阻温特性、工作原理,介绍了MEA-BP的模型构建,补偿原理与方法,利用5种评估标准对比传统RBF与BP神经网络模型。结果表明该补偿模型在各个评价指标上均优于传统RBF与BP神经网络,具有补偿精度更好、稳定性更强等优势,在测控、军工、航空等众多领域有一定实用价值。

基于MEA-BP神经网络的印刷车间能耗预测

随着制造业的发展,能源需求日益增大,实现节能减排刻不容缓。针对印刷车间的能耗的复杂性,提出了利用MEA算法改进的BP神经网络模型作为解决能耗预测的办法。MEA算法利用算法解空间内多个子群体共同寻找最优值个体,采用“趋同”以及“异化”的有机结合,输出最优个体,解码得到网络的权值和阈值,建立了MEA-BP神经网络预测模型。可以有效地改善BP神经网络的收敛率和泛化能力,保证了权值和阈值的全局代表性。经模拟试验,实验证明了MEA-BP神经网络具有较好的预测精度,能够较好地运用在印刷车间能耗的预测方面。

基于MEA-BP神经网络的涡轮盘低循环疲劳寿命预测与概率评估

作为航空发动机的关键部件,涡轮盘在高温、高转速的严酷条件下工作.低循环疲劳作为涡轮盘的主要失效模式,对其失效寿命和可靠性有重要影响.涡轮盘的结构复杂性,使得基于仿真数据的疲劳寿命预测和概率评估的难度显著增加,直接使用蒙特·卡罗方法(Monte Carlo Method,MCM)的计算量非常大,而传统响应面法(Response Surface Method,RSM)精度达不到计算要求.鉴于思维进化算法(Mind Evolutionary Algorithm,MEA)优化反向传播(Back Propagation,BP)神经网络的方法具有很强的非线性逼近能力,本文探索MEA-BP神经网络和MCM抽样相结合的方法,开展涡轮盘的低循环疲劳寿命预测与概率评估.与MCM、RSM、BP神经网络法进行对比,验证MEA-BP神经网络的优越性.结果表明,MEA-BP神经网络不但可以满足精度要求,而且可以显著提高计算效率.通过灵敏度分析,得出了影响寿命的主要因素,为涡轮盘可靠性设计提供有效依据.

氢燃料电池电堆气体吹扫条件对MEA漏量的影响

氢燃料电池电堆吹扫是优化系统吹扫策略的重要课题。本文通过研究10片电堆在不同吹扫条件下经过加速耐久吹扫循环试验后的MEA透氢电流密度与吹扫条件的关系,吹扫条件包括:温度、时间、流量。研究发现随着吹扫温度的增加,MEA的透氢电流密度呈增大的趋势,即吹扫温度越高,MEA漏量增加;随着吹扫时间的增加,MEA的透氢电流密度呈增大的趋势,即吹扫时间越长,MEA漏量增加;相比于吹扫温度和吹扫时间,吹扫流量对MEA耐久性的影响更大,当吹扫流量超过某一阈值时,MEA的漏量急剧增加,最终因发生机械衰减导致MEA失效,值得一提的是,虽然MEA质子交换膜发生失效,但是电堆的性能并未发生明显降低,这可能跟漏点发生在电堆出口有关。本文的研究结果对开发MEA新材料或改进其结构,优化燃料电池系统吹扫策略方面提供指导。

氢燃料电池关键零部件MEA的选型验证

氢燃料电池电堆降本举措是我国氢燃料电池行业发展的重中之重,关键零部件的国产化则是诸多降本举措中的重要环节。本文通过研究国产MEA选型和验证的案例,从燃料电池膜电极的发电性能、低温性能以及衰减和耐久等几个方面,对燃料电池工程化过程中MEA关键技术指标验证和确定提供了指导。

Oxidation of Fe-Cr-Ni Alloys in a Low Oxygen Partial Pressure Atmosphere to Mitigate Coke Formation

Anti-coking oxide films were prepared on a 25Cr35Ni and 35Cr45Ni alloy surface under the low oxygen partialpressure atmosphere of a H2-H2O mixture. The composition and phase structure of the oxide films were analyzed by energydispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The anti-cokingperformance of a mini tube made of a HP40 (25Cr35Ni) alloy was evaluated on a bench scale pyrolysis and coking test unit.The results showed that the surface Fe and Ni content decreased after the oxidation of the two alloys in a low oxygen partialpressure atmosphere. The oxide films were mainly composed of MnCr_(2)O_(4) and Cr_(2)O_(3). The average mass of coke in the minitube with oxide film decreased by 87% relative to that of a tube without an oxide film when the cracking temperature was 900℃. The ethylene, propylene, and butadiene yields in the pyrolysis tests were almost the same for the mini tubes withand without an oxide film. The oxide film on the alloy surface effectively inhibited catalytic filamentous coke formation.An industrial test showed that the run length of the cracking furnace with the in-situ coating technology was significantlyextended.

雾天桥梁可变限速值的效用评估及优化

为改善高速公路桥梁路段雾天环境的交通安全,文中考虑可变限速标志设置对驾驶行为的影响,从服从效应角度提出其量化评估方法,以期获得最优作用效能。文中以鄂东长江大桥为原型,选取该桥梁近年最低能见度(100 m)和自由流服务水平作为测试环境,设计3种限速策略,分别为对照组SⅠ(无限速策略)、实验组SⅡ(90~70 km/h限速策略)、实验组SⅢ(90~70~50 km/h逐级限速策略);依托驾驶模拟器,实现不同限速条件的雾天桥梁场景微观驾驶行为数据的细粒度感知,采用重复测量方差分析方法从驾驶人响应的快速性、稳定性及准确性剖析可变限速标志的作用机理及驾驶人特征表现,并通过模糊综合评价方法评估不同限速策略的有效性。研究结果表明:雾天桥梁可变限速标志能够使驾驶人更早地采取减速措施,车辆在雾区行驶过程的稳定性更好;在雾天能见度100 m情况下,90~70~50 km/h逐级限速策略的稳态频数更大,空间稳定性更好,且速度超调量和跟随比更小,响应准确性更高。模糊综合评估结果显示,90~70~50 km/h逐级限速策略作为最优方案,能够有效地提升雾区驾驶行为的调节适应能力,降低驾驶风险,提高车辆运行的稳定性。本研究成果为雾天桥梁可变限速标志的优化设置提供了解决方案,可为雾天桥梁的主动安全防控提供有效支撑。

压力容器设备可靠性评估与剩余寿命预测

针对传统腐蚀管道预测效率低及精度低的问题,提出一种随机森林算法(RF)、思维进化法(MEA)及Elman相结合的模型(即RF-MEA-Elman模型):首先采用RF对管道数据预处理,运用MEA对Elman神经网络的权值和阈值参数进行寻优,以此建立腐蚀管道剩余寿命组合预测模型。选取某一管段为例,借助MATLAB进行仿真训练与预测,结果表明,该模型与其他两种传统单一模型相比误差小且有更高的预测精度及泛化能力,为管道剩余寿命研究提供了新思路,也为LNG接收站风险防范和维修管理提供了参考依据。

加长加宽的PEMFC电堆应力分布一致性仿真与优化

质子交换膜燃料电池可以通过扩大电堆的活性区域反应面积来获得更高的功率,但电堆反应面积扩大后,容易导致膜电极应力分布的不均匀性增加,从而引起燃料电池电化学性能的下降.为此,本研究设计了4种不同结构尺寸的燃料电池电堆,结合等效刚度模型法和有限元软件,分析了扩大反应面积的电堆结构对膜电极应力分布均匀性的影响,并进一步优化电堆内钢带的安装位置,以提升电堆内部接触压力分布均匀性.研究结果表明,膜电极接触压力分布的均匀性对反应区域宽度的变化较为敏感,当活性区域尺寸加宽,电堆内部活性区域的平均应力标准差增加了23.2%.而当活性区域加长,或同时加长和加宽时,相应增加一根捆扎钢带使电堆内部活性区域的平均应力标准差分别减小了8.6%和8.7%,表明适当增加捆扎钢带的数量可以提高电堆内部接触压力分布的均匀性.此外,钢带位置优化结果显示,电堆外侧钢带越靠近端板侧面时,电堆内部活性区域的应力分布越均匀.