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A Hybrid Neural Network Model for Marine Dissolved Oxygen Concentrations Time-Series Forecasting Based on Multi-Factor Analysis and a Multi-Model Ensemble 被引量:2
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作者 Hui Liu Rui Yang +1 位作者 Zhu Duan Haiping Wu 《Engineering》 SCIE EI 2021年第12期1751-1765,共15页
Dissolved oxygen(DO)is an important indicator of aquaculture,and its accurate forecasting can effectively improve the quality of aquatic products.In this paper,a new DO hybrid forecasting model is proposed that includ... Dissolved oxygen(DO)is an important indicator of aquaculture,and its accurate forecasting can effectively improve the quality of aquatic products.In this paper,a new DO hybrid forecasting model is proposed that includes three stages:multi-factor analysis,adaptive decomposition,and an optimizationbased ensemble.First,considering the complex factors affecting DO,the grey relational(GR)degree method is used to screen out the environmental factors most closely related to DO.The consideration of multiple factors makes model fusion more effective.Second,the series of DO,water temperature,salinity,and oxygen saturation are decomposed adaptively into sub-series by means of the empirical wavelet transform(EWT)method.Then,five benchmark models are utilized to forecast the sub-series of EWT decomposition.The ensemble weights of these five sub-forecasting models are calculated by particle swarm optimization and gravitational search algorithm(PSOGSA).Finally,a multi-factor ensemble model for DO is obtained by weighted allocation.The performance of the proposed model is verified by timeseries data collected by the pacific islands ocean observing system(PacIOOS)from the WQB04 station at Hilo.The evaluation indicators involved in the experiment include the Nash–Sutcliffe efficiency(NSE),Kling–Gupta efficiency(KGE),mean absolute percent error(MAPE),standard deviation of error(SDE),and coefficient of determination(R^(2)).Example analysis demonstrates that:①The proposed model can obtain excellent DO forecasting results;②the proposed model is superior to other comparison models;and③the forecasting model can be used to analyze the trend of DO and enable managers to make better management decisions. 展开更多
关键词 Dissolved oxygen concentrations forecasting Time-series multi-step forecasting Multi-factor analysis Empirical wavelet transform decomposition Multi-model optimization ensemble
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基于PIWT-IPSO-BP的污水厂出水COD含量的预测模型
2
作者 张净 窦慧芸 +1 位作者 蒋武 刘晓梅 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第9期15-20,28,共7页
在农业灌溉的领域中,化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)的测定是衡量水体中有机物污染程度的一个重要指标。当COD浓度超过60mg/L时,其对土壤质量和农作物的生长产生的负面影响成为不容忽视的问题。这一现象可能会严重影响农作物... 在农业灌溉的领域中,化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)的测定是衡量水体中有机物污染程度的一个重要指标。当COD浓度超过60mg/L时,其对土壤质量和农作物的生长产生的负面影响成为不容忽视的问题。这一现象可能会严重影响农作物的产量和质量,进而对农作物生产的可持续性构成挑战。因此,有必要精确预测污水处理厂出水COD浓度的变化趋势,从而促进其在农业灌溉中的有效应用。研究结合了改进的小波变换、改进的粒子群优化(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)算法和反向传播BP(Back Propagation,BP)神经网络作为预测模型。鉴于COD受到众多因素的影响,这些因素之间存在复杂的耦合关系,采用PCA进行特征提取。考虑到数据采集的过程中不可避免的噪声干扰,应用小波降噪对原始数据进行处理,以确保数据质量,提高模型准确性。在此基础上,基于BP神经网络算法构建污水处理厂出水COD的预测模型。为了解决BP神经网络参数选择可能遇到的盲目性问题,引入改进的粒子群算法对模型进行参数优化,以提高预测精度。实验结果表明,提出的PIWT-IPSO-BP模型预测效果良好,其平均绝对误差、均方根误差和决定系数分别为0.222、0.386和0.984。该模型在一定程度上改善了数据噪声、多因子制约等问题,为污水循环利用技术应用于农业灌溉方面提供了参考依据。 展开更多
关键词 化学需氧量 预测模型 小波变换 粒子群优化算法 BP神经网络
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转炉氧枪的数值模拟及优化实践 被引量:4
3
作者 尹振江 朱荣 +1 位作者 卢帝维 王慧霞 《冶金能源》 北大核心 2008年第5期13-15,共3页
介绍了南方某钢厂30 t转炉的氧枪喷头参数优化设计,优化前后氧枪的数值模拟及优化后氧枪的生产应用情况。研究结果表明:优化设计后的氧枪喷头供氧能力增强,喷溅减少,钢铁料耗下降,冶炼节奏加快,脱磷效果等冶炼指标均有所改善。
关键词 转炉 氧枪喷头 数值模拟 优化实践
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80t转炉四孔氧枪数值模拟优化研究 被引量:6
4
作者 张同波 李京社 +2 位作者 杨宏博 刘威 杨树峰 《工业加热》 CAS 2014年第3期53-56,68,共5页
建立了氧枪射流和转炉熔池相互作用的三维两相流数值计算模型,分别模拟计算了国内某钢厂新旧氧枪的作用效果,对比分析了新旧氧枪的射流特性、对钢液冲击效果和钢液流场分布,最终发现新氧枪对钢液的作用效果优于旧氧枪。通过实践应用发... 建立了氧枪射流和转炉熔池相互作用的三维两相流数值计算模型,分别模拟计算了国内某钢厂新旧氧枪的作用效果,对比分析了新旧氧枪的射流特性、对钢液冲击效果和钢液流场分布,最终发现新氧枪对钢液的作用效果优于旧氧枪。通过实践应用发现新氧枪的平均一倒终点(P)为0.029%,低于旧氧枪的0.037%,能够满足转炉出钢对磷含量的要求。 展开更多
关键词 氧枪优化 射流特性 冲击效果 数值模拟
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100t转炉氧枪喷头的设计与优化 被引量:5
5
作者 王磊 朱荣 +4 位作者 刘福海 魏鑫燕 刘刚 刘立德 杨昌涛 《冶金能源》 2012年第1期12-13,45,共3页
结合水钢二炼钢厂100t转炉的实际情况及存在问题,对氧枪喷头进行了重新设计与优化,满足了生产实际和工艺要求,在钢铁料耗、供氧时间、化渣效果、脱磷率等方面均有改善,达到了预期效果。
关键词 转炉氧枪 喷头优化 工业实践
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转炉氧枪喷头工艺参数优化与应用 被引量:8
6
作者 冯超 黄奜怡 +1 位作者 刘帅 张晓妮 《冶金能源》 2017年第5期11-12,40,共3页
以180t转炉作为研究对象,通过理论计算和现场调研,发现喷枪存在许多缺陷。结合生产实际,优化氧枪喷头参数以满足生产要求,每吨钢平均耗氧从52m^3/t下降到50m^3/t,平均供氧时间从18min缩短到15min,使用寿命提高一倍。
关键词 氧枪喷头 参数优化 氧耗
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TRIZ第2类标准解的可拓变换表示及应用研究 被引量:8
7
作者 白仲航 张敏 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第5期122-127,共6页
为降低TRIZ标准解使用过程中的模糊性,探讨了TRIZ标准解与可拓方法融合的方式,提出了基于可拓学改进TRIZ标准解的求解过程,并对第2类标准解进行了可拓变换的形式化表达。以氧枪设计为例,通过TRIZ标准解求解过程获得适合问题的标准解,利... 为降低TRIZ标准解使用过程中的模糊性,探讨了TRIZ标准解与可拓方法融合的方式,提出了基于可拓学改进TRIZ标准解的求解过程,并对第2类标准解进行了可拓变换的形式化表达。以氧枪设计为例,通过TRIZ标准解求解过程获得适合问题的标准解,利用标准解的可拓变换表达方法得到多种可行的解决方案,最后使用优度评价获得问题的最优方案。研究结果表明:TRIZ与可拓学融合能够快捷有效地获得解决方案,降低了标准解的使用难度,加快了TRIZ工具形式化的进程。 展开更多
关键词 产品设计 标准解 可拓变换 优度评价 氧枪
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数值模拟氧气底吹熔炼工艺参数优化 被引量:7
8
作者 郭学益 闫书阳 +2 位作者 王双 王亲猛 田庆华 《有色金属科学与工程》 CAS 2017年第5期21-25,共5页
采用数值模拟方法,分别研究熔池深度、气体流量、氧枪倾角、氧枪直径等参数变化对熔池气含率、熔体平均速度和平均湍动能的影响.结果表明:当熔池深度为1.3~1.5 m时,熔池内部气液两相搅拌强烈,气含率存在较大值为17.5%,熔池处于较好的运... 采用数值模拟方法,分别研究熔池深度、气体流量、氧枪倾角、氧枪直径等参数变化对熔池气含率、熔体平均速度和平均湍动能的影响.结果表明:当熔池深度为1.3~1.5 m时,熔池内部气液两相搅拌强烈,气含率存在较大值为17.5%,熔池处于较好的运动状态;气含率、熔体平均速度和平均湍动能随气体流量的增加呈现先减小后增大趋势,选取适宜气体流量为0.6~0.7 kg/s;熔池气含率随氧枪倾角的逐渐增大先增大后减小,而熔体平均运动速度和平均湍动能呈现先减小后增大趋势,选取适宜氧枪倾角为20°~25°;氧枪直径为30~35 mm时,熔池气含率和平均湍动能处于较大值,约为13%和0.8 m^2/s^2,熔池处于较好的运动状态. 展开更多
关键词 氧气底吹 多相流 数值模拟 氧枪 参数优化
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120t转炉氧枪喷头参数优化与应用 被引量:7
9
作者 宋健 解文中 +3 位作者 孙波 王勇 吴发达 牛金印 《炼钢》 CAS 北大核心 2022年第1期14-19,共6页
针对马鞍山钢铁股份有限公司某厂120 t转炉炉型特点和冶炼工艺情况,对原有氧枪4孔喷头参数进行了优化设计。对氧枪喷孔数、喷孔偏转角、工况压力、喉口直径、出口直径和扩张段长度等都进行了适当调整,优化后的氧枪喷头马赫数由1.98提高... 针对马鞍山钢铁股份有限公司某厂120 t转炉炉型特点和冶炼工艺情况,对原有氧枪4孔喷头参数进行了优化设计。对氧枪喷孔数、喷孔偏转角、工况压力、喉口直径、出口直径和扩张段长度等都进行了适当调整,优化后的氧枪喷头马赫数由1.98提高到2.05。结合该厂生产实践表明,优化后的氧枪5孔喷头可增加转炉供氧强度,优化转炉内动力学反应条件,吹氧时间平均缩短128 s,脱磷率提高4.65%,终渣w(TFe)由18.59%降低到15.84%,铁水消耗降低22 kg/t,不仅有利于转炉提高废钢比,还可以提高金属收得率。 展开更多
关键词 转炉 氧枪 喷头 参数优化 供氧强度 脱磷率
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180t转炉氧枪喷头的设计和优化 被引量:7
10
作者 梁慧坤 冯亮花 +1 位作者 张安坤 刘广龙 《特殊钢》 北大核心 2015年第3期23-26,共4页
基于氧枪设计的经典理论,得出180 t转炉5孔氧枪喷头的入口直径55 mm,喉口直径37.2 mm,出口直径50.8 mm,收缩段长度44.6 mm,扩张段长度97.2 mm,喉口长度5 mm;采用CFD流体仿真软件模拟在相同环境温度下喷孔夹角13°~17°时氧枪射... 基于氧枪设计的经典理论,得出180 t转炉5孔氧枪喷头的入口直径55 mm,喉口直径37.2 mm,出口直径50.8 mm,收缩段长度44.6 mm,扩张段长度97.2 mm,喉口长度5 mm;采用CFD流体仿真软件模拟在相同环境温度下喷孔夹角13°~17°时氧枪射流流场,得出15°为180 t转炉氧枪最优喷孔夹角,其射流具有较强的穿透能力和较大的有效冲击面积。 展开更多
关键词 180 t转炉 氧枪 喷孔夹角 数值模拟 优化
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转炉氧枪喷头的优化设计与应用 被引量:4
11
作者 孙正茂 宋战 +2 位作者 张评 蒋绍海 绳艳 《鞍钢技术》 CAS 2000年第9期4-9,共6页
介绍了转炉氧枪喷头设计中几个重要参数的选取与优化。结合氧枪喷头在生产实际中的使用情况 ,总结出氧枪喷头在设计制造及使用中的最佳操作原则 ,为氧枪设计者及炼钢厂使用氧枪提供了可靠依据。
关键词 氧枪喷头 结构优化 优化设计 氧气顶吹转炉
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氧枪喷头优化设计与应用 被引量:4
12
作者 李心灵 韩温军 杨广宇 《冶金能源》 2014年第6期21-23,共3页
采用水模实验对氧枪喷头的使用性能进行模拟分析,对氧枪喷头参数进行了优化设计。与原氧枪相比,新氧枪在冶炼过程中体现了优越的冶炼效果,有效减少了喷溅,增大了冲击面积,化渣良好,同时缩短了吹炼时间,保证了生产的需要。
关键词 转炉 氧枪 喷头 优化设计
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120 t转炉高强度长寿命顶底复吹工艺优化及实践 被引量:2
13
作者 杨春雷 张卫强 +4 位作者 张继斌 杨锦文 陈伟 马军文 文玉兵 《云南冶金》 2021年第2期117-121,共5页
针对120 t转炉高强度长寿命顶底复吹关键技术,在应用过程中存在炉底和底吹元件维护难度大、渣线和倒渣面损伤大、冶炼周期长等问题,开展技术研究及工艺优化。研究和优化结果表明:采用高强度长寿命顶底复吹关键技术并对顶枪同步优化和炉... 针对120 t转炉高强度长寿命顶底复吹关键技术,在应用过程中存在炉底和底吹元件维护难度大、渣线和倒渣面损伤大、冶炼周期长等问题,开展技术研究及工艺优化。研究和优化结果表明:采用高强度长寿命顶底复吹关键技术并对顶枪同步优化和炉底维护技术改进后,120 t转炉顶底复吹同步炉龄达17182炉,创公司同步复吹历史纪录。采用该新技术后,在钢水平均终点[C]保持一致的情况下,终点钢水[C].[O]降低0.0017,终点钢水终点[Mn]提高0.02%,平均终渣(TFe)降低2.25%,渣料消耗降低4.00 kg/t,冶炼周期缩短42 s,达到了预期的复吹效果。 展开更多
关键词 转炉 高强度长寿命复吹 氧枪优化改造 复吹模式 炉衬维护 复吹效果
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五孔氧枪在210t转炉上的优化 被引量:3
14
作者 孙争取 《冶金能源》 2010年第6期13-14,共2页
介绍了通过五孔氧枪喷头参数的优化,转炉一次拉碳成功率由88%提高到95%,终点平均磷含量由0.012%降低到0.008%。终点渣样分析,渣中TFe含量由18.5%降到15.3%,一次倒炉P含量受控率达96%,达到了预期的冶金效果。
关键词 转炉 五孔氧枪 喷头 优化
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多孔式氧枪喷头底部温挤压成形工艺优化
15
作者 吕娟 方敏 +1 位作者 张治民 张超彦 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第1期99-100,104,共3页
针对氧枪喷头的结构特点及材料性能,对该零件的温挤压成形工艺进行优化。结果表明:采用优化后的工艺,该氧枪喷头的综合性价比得到了很大的提高。
关键词 氧枪喷头 温挤压 工艺优化
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电弧炉炼钢氧枪优化布置研究 被引量:2
16
作者 何春来 黄其明 +1 位作者 杨宁川 刘春霆 《工业加热》 CAS 2013年第3期59-62,65,共5页
为了消除电弧炉熔池中的死区,以电弧炉熔池钢渣液为研究对象,采用CFD数值模拟软件模拟了氧枪氧气射流作用下熔池中钢液、渣液两相的速度场,通过对偏转氧枪水平角度的研究,发现氧枪形成对熔池切向方向上的冲击,使钢液水平面上形成围绕熔... 为了消除电弧炉熔池中的死区,以电弧炉熔池钢渣液为研究对象,采用CFD数值模拟软件模拟了氧枪氧气射流作用下熔池中钢液、渣液两相的速度场,通过对偏转氧枪水平角度的研究,发现氧枪形成对熔池切向方向上的冲击,使钢液水平面上形成围绕熔池中心旋转的涡流,数模研究表明,其涡流的形成促进了熔池中钢渣液的速度均匀分布,搅动熔池,加速反应,均匀成分和温度。同时,数值模拟与他人所做的水模的射流冲击深度进行了对比,两者反应出的规律一致。 展开更多
关键词 电弧炉炼钢 氧枪 优化布置 数值模拟 水模拟
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莱钢50t电炉炉壁集束氧枪应用实践及工艺优化 被引量:1
17
作者 吴明洋 闻一帆 +2 位作者 刘永昌 谷昊 于辉 《特钢技术》 CAS 2013年第2期41-43,58,共4页
莱钢与北京科技大学合作对50t电炉供氧技术进行了系统研究和改进,先后采用了炉门水冷碳氧枪、电炉炉壁集束氧枪、二次燃烧、电炉用氧模块化控制等技术,用氧技术的进步,支撑了50t电炉高比例热装铁水冶炼工艺,提高了电炉生产效率和氧气利... 莱钢与北京科技大学合作对50t电炉供氧技术进行了系统研究和改进,先后采用了炉门水冷碳氧枪、电炉炉壁集束氧枪、二次燃烧、电炉用氧模块化控制等技术,用氧技术的进步,支撑了50t电炉高比例热装铁水冶炼工艺,提高了电炉生产效率和氧气利用率,使冶炼电耗、电极消耗等消耗指标大幅降低,取得了良好的冶金效果和经济效益。 展开更多
关键词 电弧炉 炉壁集柬氧枪 工艺优化
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煤气化工艺氧气加热介质的节能优化 被引量:1
18
作者 王凯 刘丹丹 《化工管理》 2020年第13期209-211,共3页
文章主要介绍了煤气化工艺氧气加热介质的节能优化改造,通过不同负荷生产试验,掌握改造加热介质后实际氧气预热器性能,通过对不同负荷试验掌握实际生产中氧气温度参数,以便为实际生产提供可靠数据,通过对氧量及加热锅炉水量调整,测试氧... 文章主要介绍了煤气化工艺氧气加热介质的节能优化改造,通过不同负荷生产试验,掌握改造加热介质后实际氧气预热器性能,通过对不同负荷试验掌握实际生产中氧气温度参数,以便为实际生产提供可靠数据,通过对氧量及加热锅炉水量调整,测试氧气预热器能否达到原设计效率.经实际测试结果证明,通过锅炉水加热氧气,氧气流量与温度达到了蒸汽加热效果,满足生产需求,运行稳定可靠. 展开更多
关键词 煤气化 氧气加热介质 节能优化 改造
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150 t提钒转炉氧枪改造实践 被引量:1
19
作者 高建国 宋慧强 +3 位作者 方鸣 刘玉伟 崔晓 王世钊 《河南冶金》 2017年第2期36-38,共3页
通过分析原有提钒转炉氧枪在使用过程中钒渣品位、半钢余钒等经济技术指标的现状,对提钒氧枪喷头喉口直径、出口直径等关键参数进行了工艺改造,改造后实践证明改造后的氧枪在实际使用过程中取得了较好的应用效果,说明对提钒氧枪改造是... 通过分析原有提钒转炉氧枪在使用过程中钒渣品位、半钢余钒等经济技术指标的现状,对提钒氧枪喷头喉口直径、出口直径等关键参数进行了工艺改造,改造后实践证明改造后的氧枪在实际使用过程中取得了较好的应用效果,说明对提钒氧枪改造是合理的、可行的。 展开更多
关键词 提钒转炉 氧枪 改造
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120t转炉氧枪的优化设计及应用 被引量:1
20
作者 速国武 陆大章 赵金成 《昆钢科技》 2013年第6期29-31,共3页
针对昆钢新区120t转炉投产后氧抢使用过程中存在的问题,对氧枪喷头进行重新设计及优化,改造后,有效降低了炼钢氧气消耗、钢铁料消耗及终渣TFe,显著提高了转炉炉龄,达到了预期的改造效果。
关键词 转炉 氧枪喷头 优化
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