小型太阳能测波浮标标体优化设计与分析

为解决小型测波浮标电量储存有限,无法长期海上服役,以及须定期拖曳上岸进行人工充电,维护成本高的问题,设计一种新型太阳能测波浮标。基于光照面积计算,增设柔性太阳能电池板及其透明保护罩,且对太阳能板的固定方式进行,优化设计,利用Inventor软件建立三维仿真模型,在此基础上借助Maxsurf软件及HydroStar软件对模型进行稳性分析和水动力分析,生产样机并进行海试实验。海试结果显示,浮标下水后姿态良好,新增设太阳能电池板日均发电量可达5.29 Ah,满足浮标日常需求,浮标整体性能得到有效优化和提升。

煤粉锅炉燃烧系统灵活性改造调峰技术研究进展

随着清洁能源发电比重持续上升,煤电机组逐步转变成为基础调节电源,而锅炉作为煤电机组的三大主机之一,其为实现调峰速度和深度的关键设备。综述煤电灵活调峰政策及现状,系统分析锅炉侧提升灵活性的三大关键制约因素,即燃烧稳定性、水动力安全性和辅机适应性三者优化控制可满足宽负荷调节,在此基础上再分别从燃烧运行方式、燃烧器布置选型、智能检测与优化算法3个方面探讨提升燃烧稳定性的可行性路径及调峰技术措施,以期为实现电站锅炉灵活性调节提供基础理论支撑及技术借鉴。在燃烧运行方式方面,优化燃烧过程控制策略,合理调整燃烧空气量与燃料量的配比以及确保炉膛内温度稳定是提升燃烧性能的关键;在燃烧器布置选型方面,提高燃烧器的性能和适应性以达到锅炉负荷灵活变化的目的,同时选用合适的点火方式可以实现经济性和稳定性的目标。在智能检测与算法方面,实时监测锅炉运行参数,通过数据获取与分析实现自动调控及预警,从而实现燃烧过程的精确控制。

上卧式闸门水弹性振动试验研究

为了研究新型上卧式工作闸门水弹性振动问题,考查水闸在引(排)水不同运行工况下作用于闸门结构的水动力荷载,取得了脉动压力量级及谱特征,并获得了该类闸门的最大脉动压力系数,为同类闸门动荷载设计取值提供了参考依据。此外,分析了闸门结构的静动力特性,论证了闸门启闭杆的动力稳定性。通过水弹性振动模型取得闸门流激振动响应特征,揭示了闸门振动的性质、量级及其危害,提出了控制闸门振动、确保闸门安全运行的措施和方法。

350kA电解槽优化技术改造实践

介绍了350kA电解槽技术改造前的生产状况。通过进行磁流体稳定性优化、新式阴极钢棒结构应用、电解槽阴极内衬改造等各项技术改造后,取得了较好的节能效果。

大跨度浮体门动力稳定及流激振动试验研究

随着我国水闸工程的不断兴建,超大尺寸的泄水闸不断涌现。巨型浮体门也开始应用于超大跨度闸孔的挡泄水运行。由于该型闸门采用浮箱单侧立轴平面旋转型门型,其运行特征与常规直升式或上翻式弧形闸门不同,且需在动水中启闭运行,存在水动力作用和水位雍高等带来的门体振荡、动力稳定等一系列技术难点,因此通过特制的1∶25水弹性振动模型考查不同下泄流量及不同启闭速度下浮体门的振动和稳定性特征。通过闸门结构的水力结构特征试验,系统进行闸门启闭运行的稳定性和安全性研究,获得大闸孔闸门结构在特定条件下的振动加速度、振动位移、刚体晃动量以及闸门支铰力、支铰立轴动态位移等动力参数。揭示浮体门闭门过程中动水流速和自动闭门关系,提出避免出现闸墩碰撞,启闭门钢丝绳全程受力控制等措施。获得了需要严格控制闸孔下泄水流流速流量、降低闸门启闭速度,确保浮体门运行安全性的基本结论。该项研究成果为类似大型泄(挡)水闸工程设计建设提供了参考依据。

基于二维水动力学过程的洪泛区避难逃生路线优化模型及应用

在洪水风险管理中,通常认为逃生距离与淹没水深是灾民避难迁移的控制因素,而洪水泛滥过程以及人员所在位置的时空分布对避难逃生时机与路径选择会产生较大影响。在构建的洪泛区避难逃生路线优化模型中,采用二维水动力学模型,模拟洪泛区的洪水演进过程;采用Dijkstra算法推求最短路线,考虑水流对逃生速度的影响,根据洪水中人体的稳定程度及最迟逃生时刻确定最优避难逃生路线。该模型计算结果能为指导洪泛区灾民逃生及路网选址提供参考依据。以1958年7月和1982年8月兰考东明滩区漫滩洪水为例,分析了漫滩洪水中人体危险程度变化情况,比较了2场洪水中3个受灾点最优避难逃生路线的位置及最迟逃生时刻。计算结果表明:根据最优路线开展逃生将为灾民赢得3~6 h的逃生时间;2场洪水中灾民逃生的最优路线位置相同,可据此适当调整已建路网或规划逃生专用的通道;因1958年洪水的洪峰及水量均较大,所以最迟逃生时间较1982年提前2~3 h。

零航速减摇鳍驱动模型与最优控制

为优化零航速减摇鳍鳍型和设计转鳍伺服系统,应用高等流体力学理论,建立了转鳍驱动力矩与功率模型.针对驱动伺服系统存在的输入饱和、功率约束等问题,以所建模型为基础,运用直接配置非线性规划法将多约束条件下的零航速减摇鳍最优控制问题转化为相应的非线性规划问题,应用序列二次规划算法对该问题求解.横摇衰减仿真试验证明了该方法的有效性.