基于开源GemPy的城市地下空间三维隐式势场建模方法研究

三维地质建模是城市地下空间规划和管理的重要基础工作。在地质科学大数据时代,当前三维建模逐渐转向三维隐式建模。常见的三维地质建模软件如GeoModeller、Surpac等都提供了隐式建模技术,但是上述商业软件均封装完好、并不开源。本文基于开源GemPy建模平台,重点实现了三维隐式势场建模技术与针对地层尖灭的建模方案,将算法方案加入GemPy底层建模架构,并以某城市地下空间为例,对三维地质精细化建模工程流程进行了验证。论文构建了基于研究区钻孔数据的建模数据集,采用势场法和泛克立格插值法建立城市三维地质模型,并针对城市地质中常见的地层尖灭进行了单独的布尔运算处理。为细致直观展示研究区三维地质模型地层界面的拟合情况,对共计18个工程地质层分别进行可视化。最后,对模型的精度采用分层K折交叉验证方法进行验证,并用皮尔逊相关系数(CC)等4种指标对建模效果进行衡量。对研究区的实验结果表明,基于开源GemPy的三维隐式势场地质建模方法针对城市地质构造具有一定通用性,并在精度上具有较好效果,可以为城市地下空间开发利用提供决策依据。

地质-地球物理综合岩性边界刻画技术及其在C油田中的应用

上倾尖灭型油气藏是重要的岩性油气藏类型之一,岩性尖灭边界刻画是论证圈闭有效性的关键。为了提高圈闭刻画的有效性,降低勘探开发的风险,本文提出地质-地球物理相结合的方法综合刻画储层边界。通过西湖凹陷C油田花港组岩心相-测井相-地震相分析、地震沉积学分析、储层构型分析等地质方法开展储层平面展布精细刻画,厘定沉积相类型,定性预测砂体展布规模。在此基础上,采用地震多属性分频融合分析和神经网络聚类分析、波形聚类分析以及砂描解释等多种地球物理技术方法精细落实储层尖灭位置。结果表明,研究区为浅水三角洲沉积,三角洲平原河道宽约1000 m,前缘水下分流河道宽约680 m;利用地震多属性、波形聚类以及砂描解释联合确定了西块三角洲平原河道砂体的边界。

国内换热网络综合方法研究进展与展望

换热网络作为大型工业企业的能量回收系统,对降低企业能耗、提高能量利用率具有重要作用,其设计方法一直是国内外学者的热点研究课题。本文介绍了我国换热网络综合方法的研究进展,对设计方法进行了分类阐述,分析了夹点设计方法、数学规划方法和优化算法的研究成果和存在问题。最后展望了同步综合方法和优化算法是未来的主要研究方向和重点,为指导综合方法的不断改进和实际应用服务。

利用氢夹点图解法分析某炼厂的氢网络

应用El-Halwagi等人提出的氢夹点图解法对某炼厂的氢网络进行了夹点分析,找出了现行氢网络的不合理之处,并提出了相应的优化改造方案。在改造匹配中,同时考虑了氢阱对H2S的浓度要求;改造后,可使氢网络对新氢消耗量达到最小,比现行氢网络少消耗21.21%的新氢。

氢网络的夹点分析与优化

通过分析炼厂不同氢源、氢阱、氢气净化提浓单元等氢气网络的组成特点,采用夹点分析法对某企业的氢源、氢阱进行分析与计算,以氢气纯度、流量为约束条件,同时考虑压力、杂质的影响。通过耦合、调整氢源-氢阱网络等措施,优化后的氢气网络PSA负荷降低39.14%,制氢单元负荷降低27.11%,氢气压缩机减少2台,实现了增加氢气来源,降低氢气成本的目的。

吸收式制冷系统换热网络优化

针对目前吸收式制冷系统消耗公用工程大,整机效率不高的问题进行了换热网络投资与公用工程联合优化,即首先通过夹点分析建立合理的换热网络,再计算选择最小传热温差等决策变量,通过建立并求解相应的非线性目标函数,编写计算程序得到联合优化结果。该方法对于合理设计吸收式制冷机系统,有效利用公用能源,提高系统整体效率有指导意义。

换热网络设计方法的研究进展

本文概括分析了近年来在研究换热网络设计方面所取得的新进展。指出了夹点技术及其发展、双温差方法和分步优化方法的尚存缺陷，分析了围绕克服这些缺陷已采取的措施和进一步改进的方向。阐述了同步优化方法的优势和尚待改进的地方。指出目前已能从热力学、经济规模和“系统”的观点更全面地认识换热网络，从而设计高效、低费用的工业换热网络。

用夹点分析法对换热网络用能的诊断和调优

本文概述了夹点技术、夹点分析法的发展概况。用问题表格法算出了某炼油厂常压精馏换热网络过程的夹点 ,用夹点分析法之一———“格子图”查出了跨夹点的换热器 ,经计算给出了有较大节能效果的改造方案。

热集成复杂精馏系统综合的研究

将夹点分析法应用于热集成复杂精馏系统综合的换热网络设计中,避免了以换热网络结构作为独立变量,建立了一个以预分馏塔组分回收率、回流比及操作压力为连续变量,以分离序列和热耦合方式为离散变量的混合整数非线性规划(MINLP)模型。该模型用改进的模拟退火算法求解,可同时得到优化的流程结构和操作参数。对多个五组分混合物分离问题进行了求解,并对不同优化方案的优化结果及其经济性作了比较和分析,结果表明采用热集成复杂精馏塔流程可以显著地降低系统的总费用,还表明该方法是求解热集成复杂精馏系统综合问题的有效方法。

Z箍缩中子编码诊断系统模拟平台搭建

开发了基于Geant4的Z箍缩中子编码成像系统模拟平台,实现聚变中子编码成像诊断系统各关键部件的完整模拟。获得了低中子产额(约1010量级)下,中子经编码孔编码后在闪烁体阵列中形成的发光分布图像。利用维纳滤波、Richardson-Lucy(RL)及遗传算法(GA)对低中子产额下获得的极低信噪比图像进行重建,并对信噪比、中子产额及重建效果进行了对比研究,结果表明:遗传算法对低信噪比中子编码图像的重建具有很强的鲁棒性;中子编码图像的信噪比与遗传算法重建结果的准确性呈正比。

节水减排的过程系统工程方法

论述了节水减排的重要意义及我国当前存在的问题,指出进行炼油化工企业节水减排的途径是:水平衡测试—水网络系统集成优化—污水深度处理回用。其中水网络系统集成优化的过程系统工程方法有两大类:水夹点分析法和数学规划方法。介绍了2种方法的基本概念及应用效果。

基于传热窄点的非共沸混合工质优选方法

为了解决多种非共沸工质的优选问题,提出了一种基于传热窄点的分析方法．应用CSD状态方程得到不 同非共沸工质相变时焓差随相变温度的变化规律,并在适当假设的基础上,再得到换热流体的温度分布,从而得到 不同非共沸工质的相变传热窄点位置和大小,结合统计学方法,尝试给出了一种非共沸混合工质的优选方法．针对 两种非共沸工质(R401A和R409A)应用了两种不同的比较方法,比较结果均为R401A优于R409A,但新方法更加 简便．

传统推拿法与辨证选穴推拿法治疗小儿厌食症的临床疗效比较

目的:比较传统推拿法与辨证选穴推拿法治疗小儿厌食症的临床疗效。方法:2012年1月—2014年6月本院儿科共收治厌食症患儿170例,随机分为对照组和治疗组各85例,对照组釆用传统捏脊推拿疗法进行按摩治疗,治疗组在对照组治疗的基础上采用辨证选穴推拿治疗。两组均以7 d为1个疗程,连续治疗2个疗程。结果:治疗后,两组中医证候总积分均出现显著下降(P<0.05),两组在治疗后评分比较中,治疗组中医证候总积分显著低于对照组(P<0.05);治疗组疾病疗效和中医证候疗效的愈显率和有效率均优于对照组,两组疗效比较差异有显著性(P<0.05);两组治疗后血红蛋白、锌含量指标以及尿D-木糖排泄率均出现显著升高(P<0.05),治疗组尿D-木糖排泄率显著高于对照组(P<0.05)。结论:采用辨证选穴、分型论治的推拿方法治疗小儿厌食症,比单纯捏脊推拿法具有更好的疗效。

软X光Dante谱仪的平滑解谱算法及其在Z箍缩诊断中的应用

针对自行研制的8通道Dante谱仪,提出了一种使用B样条曲线进行平滑解谱的算法,并用黑体谱对其进行了验证。计算结果表明:新算法与使用矩形函数解谱的算法相比,对能谱轮廓与总辐射强度的反演精度均有明显提高。给出了"阳"加速器氩气喷气Z箍缩实验的测量波形,由8通道Dante谱仪的测量结果解谱得到的软X光峰值辐射功率和总能量分别为40.5 GW和851 J,与软X光功率计经修正后的测量结果相一致。

煤化工系统能效评价方法的进展研究

对煤化工系统进行全面深入的能效评价是节能减排和工艺优化的基础,本文在对能量分析、火用分析、热经济学和夹点技术等能效分析方法或工具的原理在煤化工系统能效评价应用进行综述性评价的基础上,分析比较了各种能效评价方法的适用性和局限性,结合煤化工技术的特点和发展趋势,提出了建立煤化工系统能效评估方法学的必要性和途径。

圆形超细金属／合金丝研究进展及其在Z箍缩研究中的应用

介绍了圆形超细金属／合金丝制备技术基本原理、技术特点及基本性能，主要包括拉拔技术、电解腐蚀技术及熔融快速凝固技术。回顾了超细W、Mo、Al丝等在Z箍缩丝阵负载材料中的应用。

运用夹点设计法对一实际换热网络的改造

随着能源价格的不断提升,化工企业的节能降耗成为紧迫必行的任务。通过在对一实际过程的换热网络结构分析的基础上提取热、冷工艺物流,在给定的最小传热温差(20℃)限制下运用夹点设计法合成具有最大热回收的新换热网络;采用断开热负荷回路、取消热负荷较小的换热器达到减少换热器个数、简化网络的目的;由于热负荷转移造成了某些换热器传热温差违反最小传热温差限制、甚至出现传热温差为负值(违反热力学第二定律)的情况,采用能量松弛法恢复这些换热器的传热温差至给定的最小传热温差。经过调优后换热器网络总换热设备个数与原实际网络的相同,但与原实际网络相比,热、冷公用工程均节省1 220 k W。

定积分求解数列极限

定积分是数学的重要概念,在其他学科和各种领域应用广泛,在数学上的应用正向思维比较多,文章从逆向思维的角度,给出了利用定积分求解两种数列的极限的方法.

换热器网络窄点区物流分枝选择原则的分析

为了获得最小能量需求的换热器网络，可通过窄点设计法来确定是否有必要进行物流分枝．本文分析了物流分枝与物流匹配、换热器个数之间的关系，阐明了物流分枝的位置和分枝热容流率的大小．通过热容流率各矩阵和热负荷矩阵的系统分析。

海水冷却系统换热网络的夹点求解

针对目前国内海水直流冷却系统热能损失严重,存在海水冷却温排水和氯制杀生剂等环境影响问题,以某一采用海水冷却系统的合成氨生产装置为例,用夹点设计法对氨循环过程的换热网络进行用能诊断和优化.采用简洁、方便的电子表格建模法求解换热网络夹点,假定最小夹点温差为12℃,计算得出夹点位于子网络SN9与SN10之间,夹点在平均温度116℃处,换热网络所需的最小加热公用工程为19.91 MW、最小冷却公用工程为22.66 MW,与大型模拟软件的计算结果相近,验证了方法的可行性,并以此为依据,对该系统过程用能及工艺提出优化建议.