U-model Enhanced Dynamic Control of a Heavy Oil Pyrolysis/Cracking Furnace

This paper proposes a case study in the control of a heavy oil pyrolysis/cracking furnace with a newly extended U-model based pole placement controller(U-PPC). The major work of the paper includes: 1) establishing a control oriented nonlinear dynamic model with Naphtha cracking and thermal dynamics; 2) analysing a U-model(i.e., control oriented prototype) representation of various popular process model sets; 3)designing the new U-PPC to enhance the control performance in pole placement and stabilisation; 4) taking computational bench tests to demonstrate the control system design and performance with a user-friendly step by step procedure.

导电溶液浓度对高压电脉冲煤体致裂增透效果影响实验研究

为检验溶液浓度对高压电脉冲煤体致裂增透效果的影响,采用水溶液和浓度分别为0.5 mol/L、1.0 mol/L、1.5 mol/L、2.0 mol/L的NaCl溶液作为导电介质,运用高压脉冲放电系统对相似煤样进行水中放电致裂实验,并采用超声波检测技术分析致裂效果。实验结果表明:采用水作为导电溶液时放电压力峰值为1.26 MPa,而采用NaCl溶液作为导电介质时放电压力峰值明显提升,采用NaCl溶液实验后煤样的首波声时差也高于水溶液实验后煤样的首波声时差,煤样的内部裂隙改造效果更为显著,表明导电溶液的加入可以优化煤样的导电性能;随着导电溶液的浓度增大,放电压力峰值越大,高压电脉冲在一定浓度的NaCl溶液中放电,能够提高电能转化为等离子通道能量的利用率,导电溶液浓度增加可以加强煤样的导电性,优化高压电脉冲放电致裂增透效果;但随着浓度继续升高,相较于1.5 mol/L NaCl溶液,2.0mol/L NaCl溶液放电压力峰值仅由2.20 MPa提升到2.25 MPa,两者首波声时差的变化也不大,煤样的致裂情况相仿,此时煤样对各导电离子的吸附量达到饱和状态,煤样吸附离子的数量基本维持不变,因此,煤样的导电性基本不变。

三峡永久船闸输水洞衬砌混凝土施工期温度现场试验研究

早期施工的三峡永久船闸输水洞衬砌混凝土,有不少的结构段在1/2长度附近发生了裂缝,而且一般都是贯穿的,严重影响了工程质量和寿命。为此,在北一延长段NY9和NY10结构段,进行了浇筑温控混凝土和常规混凝土的温度现场试验研究,分析了衬砌混凝土温度场的分布和随时间的变化规律。试验结果表明,衬砌混凝土的最高温度达到50℃以上,温升和温降快,在不到3d龄期即开始降温,而且降温幅度大。由于结构的厚度小,围岩的约束强,早期混凝土的抗拉强度又很低,加之干缩等影响,衬砌混凝土很有可能产生早期裂缝。对衬砌混凝土施工期裂缝的原因进行了分析,指出了隧洞衬砌混凝土温控防裂的重要性,提出了一些可行的温控防裂措施,并在输水隧洞衬砌混凝土的后期施工中得到了应用,取得了良好的防裂效果。

钢纤维砼薄壁箱梁扭转裂缝控制试验研究

通过配筋钢纤维高强砼薄壁箱梁的纯扭试验,探讨了钢纤维对纯扭薄壁箱形构件在正常使用极限状态下强度、裂缝的影响;分析了试件抗扭强度和扭转裂缝倾角、裂缝宽度、主裂缝间距的形态及特点。结合钢纤维对混凝土的增强与破坏机理分析,对适合于钢纤维混凝土构件的抗扭强度、裂缝验算方法进行理论计算与试验比较分析,为钢纤维砼薄壁箱梁正常使用极限状态抗扭分析积累试验研究资料。

500MPa钢筋大保护层混凝土梁的裂缝性能

采用两点对称集中的同步分级加载方式,对4根配置500MPa钢筋的大保护层混凝土梁进行静力加载试验。同时,结合其它24根大保护层钢筋混凝土梁试验数据,在现行《混凝土结构设计规范》GB50010—2002裂缝宽度计算模式基础上,建议了此类构件的裂缝间距及裂缝宽度计算公式。并依据相关试验结果,对大保护层混凝土梁提出裂缝宽度控制建议。研究结果表明：（1）配置500MPa钢筋的大保护层混凝土梁裂缝发展规律与普通钢筋混凝土梁基本相同,按照规范GB50010—2002对此类构件进行裂缝宽度验算,计算值普遍大于试验值。（2）在正常使用状态下,各试件侧面裂缝宽度沿裂缝高度的分布规律基本一致,总的趋势是离受拉底面边缘越远,裂缝宽度越小。（3）对于保护层厚度c在40~65mm之间的钢筋混凝土梁,按规范GB50010—2002计算的平均裂缝间距普遍偏大;按指南CCES01—2004计算c≥40mm混凝土梁的平均裂缝间距,其计算值普遍偏小;对于c≥40mm的钢筋混凝土梁,按修正公式计算的平均裂缝间距与试验结果符合较好。

机制砂石粉含量对水泥混凝土的影响研究

本实验采用了不同百分比的石粉含量梯度进行混凝土拌和并设计空白对照组,分别对不同养护时间的混凝土进行分阶段强度测试,可清楚展现强度变化规律,通过数据分析便可得到临界石粉掺量为20%,试验表明,机制砂中石粉掺量在20%左右时,对混凝土的强度会起到促进作用,石粉掺量过高则会对强度产生明显负效应。同时配置不同强度的混凝土,便于进行强度的纵横向比较,并由此得到高强度混凝土对石粉掺量变化更加敏感的结论。

实验教学用数字化热裂倾向测试仪的研制

热裂倾向是金属材料的重要成型性能,定量测定铸造合金的热裂抗力是材料成型及控制专业学生需要掌握的基本技能。采用测力传感器进行收缩力采集,选用合适的数字记录仪,对接口及信号进行匹配,研制数字化热裂倾向测试仪。对其进行实验验证,改进后的测试仪操作简单,数据记录可读性强,准确度高,取得良好的实验效果。

丘陵地区膨胀土地基处理施工技术探讨——溧水县殡仪馆膨胀土地基处理实例

溧水县新建殡仪馆场地内全是膨胀土,我们根据《膨胀土地区建筑技术规范》有关要求,结合以往工程实际和经验教训进行了调查,从地基处理、基础和主体施工、排水系统等多方面进行控制,采用弹性地基,基础施工释放能量,加强上部结构抗裂能力的方法,取得成功。该工程被评为2003年南京市"金陵杯"市优质工程,经十多年使用情况良好。

飞机典型壁板结构主动振动控制试验研究

压电材料的机电耦合特性使其在智能结构和振动控制中得到了广泛的应用。本文中以压电材料作为传感器和作动器,选用飞机壁板为控制对象,在Patran中对控制对象建立了有限元模型,利用Nastran对建立的模型数据进行了计算,分析出了壁板各阶模态的最大应变位置。根据分析结果在壁板合理位置上粘贴多片压电陶瓷片,运用基于Filter-X LMS(Least Means Squares)自适应算法对壁板进行了单模态和多模态的主动控制试验并取得了良好的控制效果,1阶模态降低了约10 dB,2阶模态降低了约5 dB。

天然气管道全尺寸止裂实验中的引燃实验

为了在天然气输气管道全尺寸止裂实验中,有效收集天然气管道爆燃后的热辐射、冲击波和管道止裂尺寸等数据,采用电子雷管及其芯片技术,对管道天然气泄漏扩散并发生爆燃进行了模拟实验。运用线型聚能切割器在内装天然气的管道上爆破切开1条初始裂缝,在管道周围布置引燃弹点燃泄漏天然气与空气的混合物,利用电子雷管及其芯片控制起爆及引燃弹的发射时间,实现了精确点火。输气管道失效爆破实验取得了预期效果,为天然气泄漏危害范围的研究和输气管道钢材质量的判断提供了科学依据。在天然气输气管道全尺寸止裂实验的爆破工程中成功运用了电子雷管及其芯片技术,对类似爆破工程具有一定的参考意义。

地下室外墙混凝土裂缝防治及体会

文章结合南京某工程的实际情况,针对该工程地下室外墙混凝土出现裂缝的现象分析了其产生的原因,提出了采用聚氨酯预聚体高压注浆止漏法止漏维修方案;阐述了该方案的原理、材料特性及施工工艺,并对大体积地下空间的外墙混凝土设计和施工提出了一些合理的建议。

半刚性基层沥青混凝土路面疲劳开裂控制因素研究

研究半刚性基层沥青混凝土路面早期开裂的原因,确定疲劳开裂控制因素。进行道路结构足尺应变测试,并采用有限元数值模拟技术对道路结构内部应力场及应变场进行相应分析。以应力水平大小确定疲劳开裂控制因素。依据足尺试验测试结果及数值模拟计算结果分析可知,半刚性基层沥青混凝土路面在荷载作用下结构内部存在明显的受压区、弱拉区及强拉区分布,其中强拉区在道路结构内部连续分布。底基层最大应力水平达到85%。半刚性基层沥青混凝土路面疲劳开裂的控制因素应为底基层强度特性,底基层开裂引发的反射裂缝现象应是路面早期开裂的主要原因。