蒸汽再压缩隔离壁蒸馏塔的非对称温度控制

蒸汽再压缩热泵(VRHP)可以提升隔离壁蒸馏塔(DWDC)的稳态性能,但也加剧了被控变量间的相互耦合,给蒸汽再压缩隔离壁蒸馏塔(VRHP-DWDC)的平稳操作带来困难。针对分离中间组分(甲苯)绝对占优的苯/甲苯/二甲苯三元物系的VRHP-DWDC,通过非方相对增益矩阵对操纵与被控变量进行配对,并依据闭环响应分析给出了一种新颖的单温度分散控制系统。由于采用塔顶/侧线热泵压缩机分别控制侧线段/公共提馏段的灵敏板温度,不但加快了侧线产品的响应速度,而且降低了塔底产品的峰值偏差。鉴于高度内部耦合以及失真的温度与组分对应关系导致二者存在较大的稳态偏差,采用双温差结构进一步强化系统设计,由此给出了一种非对称温度控制系统,降低了系统内在非线性因素的影响,因而能够减小侧线和塔底产品的稳态偏差。闭环仿真结果显示了该非对称温度控制系统的优越性。研究表明,VRHP的引入虽然加重了VRHP-DWDC的内部耦合,但也提供了压缩机功率这一潜在操作变量,其较好的控制通道特性与双温差结构的有效应用能在一定程度上改善VRHP-DWDC的闭环操作。

基于LSTM的勘察器外壁温度反演方法研究

对于星壤物质物化特性的反演是深空探测中最重要的一环,星壤的热导率、热容参数等热特性是研究星壤组成的科学依据,而温度测量是基于侵彻式的星壤原位探测的重要参数。针对月壤勘察器侵彻过程的外表面温度无法直接测量的问题,开展了基于LSTM神经网络算法的勘察器外表面温度反演方法的研究。借助ANSYS/LS-DYNA有限元软件实现侵彻过程的仿真模拟以获取多组勘察器弹头部内外表面温度数据,依据有限差分法离散热传导方程选取数据,采用长短期记忆神经网络来建立反演模型。通过模拟实验进行分析,该方法反演所得曲线和实验曲线相比均方根误差为12.9℃,最大相对误差不超过10%。实验结果表明本文所研究的方法可以实现勘察器外表面温度的反演。

自然循环锅炉壁温控制的研究与应用

自然循环锅炉是一种简单、经济的锅炉形式,采用自然对流的方式实现热量传递。在自然循环锅炉中,壁温控制是一个重要环节。正确的壁温控制可以保证锅炉的安全运行,延长锅炉的使用寿命,提高锅炉的热效率。现有的自然循环锅炉壁温控制方法主要有两种,一种是基于传统PID控制的方法,另一种是基于智能算法的方法。传统PID控制方法需要根据锅炉的特点和工作条件手动调节PID参数,工作量大,调节时间长,且控制效果有限。而基于智能算法的方法,比如神经网络、模糊控制、遗传算法等,可以快速学习和适应锅炉的工作条件,提高控制精度和稳定性。

铝单板幕墙中铝板平整度问题探究

重点分析了可能造成铝单板幕墙平整度差的因素和相应的解决方法,包括涂装成形、色彩、材质、温度等铝单板材料固有的物理性能因素,还包括与加强筋、附框及龙骨间的连接构造等工艺设计层面的因素,又包括运输、储存、安装验收等层面的可能因素,并给出相应的控制和验收标准。

基于外墙内嵌管的大温差空调系统研究

根据冷量品位分级的思想,提出一种新型空调系统。该系统将冷冻水依次通过风机盘管、新风机组和外墙内嵌管中,外墙内嵌管利用高温冷冻水,消除外墙传热负荷,甚至可利用外墙内壁面吸收室内空气热量,从而减少房间空调负荷,改善室内热舒适性,同时提高冷冻水的供回水温差,减小输配能耗。通过理论计算和数值模拟,与传统空调系统对比,模拟房间空调负荷可减小21.0%,外墙内壁面温度可降低4.7℃,冷冻水供回水温差可达10.7℃,冷冻水流量可减少53.5%。

余热锅炉汽包壁温差控制策略

阐述燃气-蒸汽联合循环启停操作过程中汽包壁温差大的现象,从余热锅炉汽包结构特点和启停过程传热特性入手,详细剖析余热锅炉汽包壁温差超限的原因,找到余热锅炉负荷变动中汽包壁温差大的末端影响因素。机组实际运行中优化操作包括提高余热锅炉汽包上水初温、改变汽包升温升压速率、加快余热锅炉水循环等等,防止机组启停过程中汽包上、下壁温差大,对于优化余热锅炉启停操作和限制汽包上、下壁温差的燃气轮机电厂有借鉴意义。

电磁阀过盈装配工艺技术优化研究

针对电磁阀阀体及挡铁过盈装配合格率低的问题,从过盈装配关键工艺参数确定以及装配工艺方法两方面开展了过盈装配工艺技术优化研究。从过盈配合影响因素入手,根据电磁阀工作机制分析其物理及几何结构,并对过盈装配过程进行理论计算,从而给出过盈量选取的理论指导。同时根据某型号电磁阀结构设计工装,对比冷压装配法以及温差装配法的压装曲线,并对压装后的结构可靠性进行分析,发现温差装配法比冷压装配法具有较高的稳定性及可靠性,在电磁阀装配过程中可推广应用。

自然循环锅炉启停过程汽包壁温差大的原因分析及控制

目前,国内部分区域的主力发电机组锅炉仍然是亚临界自然循环汽包锅炉。自然循环汽包炉由于汽包自身壁厚和运行工况的变化,不可避免导致各点的壁温存在偏差。尤其在机组启停过程中,容易因为压强突然变化导致汽包壁温差增大并超过最大允许值,导致汽包出现裂纹或者变形等危害,严重威胁汽包的安全运行,缩短汽包的使用寿命。文章分析了某电厂300 MW亚临界自然循环锅炉启停过程中汽包上下壁温差偏大的原因,在机组启停过程的各个操作细节上着手制定详细的解决汽包壁温差大问题的控制对策,保障汽包的安全运行。

壁挂式空调制热舒适性影响因素研究

壁挂式空调制热采暖舒适度日益成为用户关注的重点,但空调制热普遍存在升温等待时间久、垂直温差大等现象。针对以上现象,通过实验方法对比环境温度、漏热及出风角度对制热性能的影响,并利用仿真软件模拟了不同出风角度下,房间温升速度及垂直温差的差异。综合房间温升及垂直温差考虑,得出30°送风角度时,房间温度上升速度较快且垂直温差小,为最佳出风角度。为壁挂式空调制热出风角度设计提供重要依据。

绝对式高能量激光能量计温度特性研究

对绝对式量热法高能量激光能量计吸收腔的内、外壁温度差特性进行了详细的理论研究和实验验证。用第二非齐次边界条件和第二齐次边界条件的热传导方程分别建立了吸收腔在激光加热过程中和激光加热结束后的温度分布,利用模拟实验对激光照射吸收腔的过程进行模拟,得到内、外壁温度差的实验数据。利用数值模拟法,对理论分析结果作数值分析,理论分析结果与实验数据非常接近,从而证明了在激光加热过程中,虽然吸收腔内外壁存在固定的温度差,但当激光结束后,该温度差将迅速减小,吸收腔达到热平衡。

日光温室墙体蓄热层厚度确定方法

为合理确定墙体蓄热层厚度,该研究提出了蓄热层确定方法,并利用土墙(顶宽2.0 m、底宽5.3 m)在晴天的温度变化对该方法进行了检验。根据墙体保温蓄热特性,其蓄热层可认为是:1)室内侧墙体在白天结束(保温被闭合)时刻与白天起始(保温被揭开)或夜间结束(次日保温被揭开)时刻温度之差大于1℃的区域(该方法简称为"温差法");或2)室内侧墙体一天内温度波幅大于1℃的区域(该方法简称为"温波法")。根据温差法和温波法所确定的土墙蓄热层厚度分别为30和40 cm。考虑到墙体对温度波的相位滞后作用,根据温差法所获得的结果偏小。最后,该研究基于一维差分法提出了蓄热层厚度计算模型,计算得到土墙蓄热层厚度为38.5 cm,与试验结果一致。

带有温度梯度的热载荷与声载荷作用下薄板动态响应

随着先进飞行器性能的提高,它们面临着日益严峻的热、噪声、机械载荷等,在这些复杂载荷的作用下,会引发非线性振动特性。特别是高超飞行器的气动加热引起的高温直接影响材料的选择并且显著地改变结构的设计实践,所形成的热梯度与内部热膨胀也会使结构产生热屈曲现象。考虑到热声载荷的影响,针对带有温度梯度的热载荷与随机声载荷作用下四边简支板振动特性进行了研究。通过各向同性矩形薄壁结构在热声载荷作用下的大挠度非线性控制方程,导出了四边简支板的模态频率以及温度梯度作用下的热屈曲温度差。采用有限元数值计算方法计算了热声载荷作用下简支板热屈曲前后的动态应力响应,并对应力的概率密度、功率谱密度、有效值进行了详细的统计分析。

昼夜温差对薄壁混凝土结构温度应力的影响分析

薄壁混凝土结构受昼夜温差的影响更容易产生裂缝。针对这一问题．利用三维有限单元法对某薄壁混凝土结构施工期进行了温度场和应力场的仿真计算分析。结果显示，在昼夜温差作用下，薄壁混凝土结构表面和内部均会产生较大应力波动，波动幅度在0.3-1．9MPa之间，对施工期温控防裂不利。此外，对薄壁混凝土结构施工期的仿真计算，环境温度取日气温变化更加合理。该研究能为具有较大昼夜温差地区的混凝土工程施工设计提供参考。

膜式水冷壁温度场分布的数值计算

采用有限差分方法对膜式水冷壁这一形状不规则的管壁进行温度场分布计算。其中，应用了附加源项法、扩充区域法以及区域分离法。应用本文所述方法编制的《鳍片管温度场计算程序》可用于各种工况的计算，温度场的温度偏差能收敛到０．１℃以内。

换热器热力学计算中平均温差计算方法

对算术平均温差和对数平均温差的计算方法进行分析。分别采用对数平均温差法(LMTD)与测壁温法进行换热计算,分析二者计算结果的差别。通过实验进一步验证,认为在计算对流表面换热系数时,采用两种数据处理方法所得结果不同,特别当雷诺数较小时二者差距较大,二者的差别主要来自于对数平均温差和算术平均温差;而在紊流区,二者相差不大,可以用算术平均温差代替对数算法。在工程计算中可以采用LMTD来分析紊流区内的对流换热特性。

高能激光能量计吸收腔的温度特性

为了提高高能激光能量测量的精确度,减小不准确度,给出了一种吸收腔结构,对基于量热法的吸收腔的内、外壁温度差特性进行了理论研究和实验验证。用一维非线性傅里叶热传导方程分别建立了吸收腔在激光加热过程中和加热结束后的温度分布。利用模拟实验对激光照射吸收腔的过程进行模拟,得到内、外壁温度差的实验数据。利用ANSYS软件,根据激光加热的原理,建立了仿真模型,并用模型对理论分析结果作数值仿真。理论分析结果与实验数据非常接近。在激光照射过程中,虽然吸收腔内、外壁存在渐趋固定的温度差,但当照射结束后,该温差迅速减小,吸收腔到达平衡。

型坯温差法优化挤出吹塑中空工业制件壁厚分布的研究

以典型复杂中空工业制件为研究对象,根据聚合物流变学原理,提出了用型坯温差法来优化挤出吹塑中空工业制件壁厚分布的均匀性:在型坯挤出或型坯吹胀之前,采用水或者空气强制冷却变形较大部位对应的型坯,使局部温度迅速降低,使型坯具有一定的温度梯度。结果表明,用型坯温差法优化后的吹塑成型油箱壁厚分布标准差由0.7249减小为0.4475、0.4582,壁厚均匀性明显得到改善,验证了利用型坯温差法优化油箱制件壁厚分布均匀性的方法是可行的。

隔离壁精馏塔的简化温差控制

虽然隔离壁精馏塔能够大幅度节省设备投资成本与能量消耗,但其操作却需要复杂的控制系统。为了克服这个困难,提出了一种简化温差控制策略,即在精馏段与提馏段实施单温度控制的基础上,采用两个温差控制回路分别控制预分离蒸馏塔的分离操作和侧线采出的产品质量。这里温差控制可以是单温差控制、双温差控制,甚至是多温差控制。以苯、甲苯和二甲苯三元混合物的分离为例,使用Aspen Dynamics商用模拟软件对隔离壁精馏塔的简化单温差控制和双温差控制结构进行了研究,显示了简化双温差控制策略不仅在性能上优于简化单温差控制和传统的温度和温差控制策略,而且具有更强的抗干扰能力。这一结果证明了对隔离壁精馏塔实施简化温差控制策略的可行性与有效性。

超超临界二次再热机组锅炉烟气再循环对锅炉水动力和壁温分布影响

烟气再循环是超超临界二次再热机组锅炉常用的调温手段之一,其引起的受热面吸热量分配变化势必会对水动力和壁温分布造成影响。本文采用锅炉热力计算、炉内燃烧数值模拟和水动力计算相结合的方法,分析了循环烟气量和烟气抽取位置对水动力和壁温分布的影响。结果显示:烟气再循环会使负流量响应特性减弱,管间流量偏差减小;随循环烟气量的增加,水冷壁壁温整体上呈下降趋势,管间壁温偏差也有所下降;从省煤器后抽烟气时,水冷壁流量分配和壁温分布随循环烟气量的变化幅度小于从除尘器后抽烟气的方案。该研究成果可为采用烟气再循环调温手段的超超临界二次再热机组锅炉水动力设计和优化提供参考。

基于实测日照温差的空心薄壁高墩线形解析算法

为了更为准确地计算日照温差影响下空心薄壁高墩的墩身线形,针对其结构特点,采用解析方法导出了基于实测日照温差的墩身线形计算公式。以贵州省驾荔高速公路布用大桥5号空心薄壁高墩为实例,将5号墩墩顶位移解析计算值、规范计算值、有限元计算值、现场实测值进行比较,并分析了日照温差、墩身高度、壁厚对墩身线形的影响。结果表明:解析算法计算结果可靠,针对性强,较规范计算值更接近于墩顶实测值,最大差值仅0.507mm,具有相当高的精度;日照温差和墩身高度对墩身线形的影响较大,对壁厚的影响较小;温差为10℃时,75m高墩顺桥向最大偏移达1.5cm,在高墩施工中应考虑日照温差和桥墩高度对墩身线形的影响。