复杂非线性公用工程系统的遗传算法最优设计

提出了公用工程系统参数优化的改进模型，结合算例给出了详细的建模方法．模型包含非凸非线性费用目标函数和复杂非线性约束方程．在传统优化算法难以求解的情况下，采用改进的连续化遗传算法获得了理想的结果．

复杂公用工程系统最优综合的MINLP方法研究

将复杂非线性公用工程系统参数优化进一步扩展到流程结构与蒸汽参数的同步联合优化 ,并结合典型实例给出了建模方法。根据该模型特点 ,采用混合连续进化算法 ,对算例进行了解算 ,获得了较为理想的结果。算例表明 ,该方法虽增加了模型的非线性 ,但减少了问题的规模 ,并有利于实际全局最优解的获得 ,更加真实的反映了系统的非线性。

全局过程公用工程系统改造顶层分析法及其应用

对全局过程节能改造的能量集成方法进行了分析研究；提出了改进的顶层分析法,对公用工程 系统剩余热的热功转化途径进行了分析和改进；采用了全局过程产用蒸汽等级优化,使过程改 造的全局能量集成始终以经济效益为判据,由外及里层层深入,以较少的过程数据和工作量完 成复杂的能量集成改造分析. 应用实例表明,改进的顶层分析法用于复杂过程系统节能改造 方案的确定是非常有效的.

大型乙烯公用工程系统顶层分析优化

通过对公用工程系统剩余热的热功转化途径进行研究和不同途径的效益分析 ,采用全局过程产用蒸汽等级优化 ,提出了改进的全局能量集成顶层分析法和用于全局公用工程节能改造的基本步骤 ,并应用于大型乙烯公用工程系统的优化 ,得出了乙烯公用工程系统节能的潜力和改造方向。

多过程与蒸汽系统能量集成的全局温焓曲线夹点分析法

对多个过程装置与蒸汽动力系统采用全局温焓分布曲线的夹点分析法进行全局能量集成与综合．在实现各过程内部热量交换的基础上，进行各过程之间的剩余热阱和热源与蒸汽动力系统的全局能量集成，包括废热回收、热功联产、蒸汽系统设计和透平网络综合．应用算例表明，通过合理权衡与调优。

以水-溴化锂溶液为工质的制冷/制热潜能储存系统特性研究

详细介绍了以水-溴化锂为工作介质的制冷/制热潜能储存系统的工作原理,并根据循环流程及循环特点给出了循环热力计算数学模型,最后结合潜能储存循环计算结果对循环特性做出了详细分析.结果表明该系统可于较高储能密度下运行,且有较高性能系数,基于水在0℃以下结冰的现象,以水-溴化锂为工质的潜能储存系统比较适用于空调系统.当有低温热源时,储存的潜能还可以被转换成热能,或潜能被转换成冷能的同时还可以产生热能,这是传统的蓄能技术所不具有的.由于潜能储存系统工作循环的非连续性及采用溶晶装置及晶/液分离装置,溴化锂溶液的结晶问题可以被解决,故此循环的溶液浓度差大,蓄能密度高,是冰蓄能密度的3倍.

长行程船用柴油机轴系轴向振动特性的分析

从静态、动态和耦合振动等几方面对人们所关注的长行程船用柴油机轴系轴向振动加剧的机理进行了深入的理论分析，并通过实测结果加以证实。指出了随着柴油机行程加大和爆发压力的提高，会使轴向振动的平衡振幅加大，这是轴向振动加剧的主要原因。

多效蒸发海水淡化系统模拟计算与优化

以9效竖管降膜多效蒸发海水淡化系统为例,分别应用等温差分配法和等面积分配法对多效蒸发海水淡化系统进行了模拟计算,计算过程中考虑了海水沸点升高的影响。计算结果表明,在相同的淡水产量前提下,等温差分配法和等面积分配法的模拟计算结果相差不大,等温差分配得到的蒸发器总面积要比等面积分配得到的蒸发器总面积略小,等面积分配所需的加热生蒸汽量比等温差分配所需加热生蒸汽量略少。同时,以系统总传热损失最小为优化目标对多效蒸发海水淡化系统进行了优化计算,并将优化设计结果与等面积分配法的计算结果进行了比较,结果表明,优化计算结果比等面积分配计算结果节省传热面积20.3%,节省加热生蒸汽量3.3%,可以有效降低海水淡化淡水成本。

固体氧化物燃料电池与燃气轮机联合发电系统模拟研究

固体氧化物燃料电池 (SOFC)是一种高效低污染的新型能源。建立了以天然气为燃料的固体氧化物燃料电池和燃气轮机 (GT)联合发电系统的计算模型 ,并对具体系统进行计算。结果表明 :SOFC与GT组成的联合发电系统 ,发电效率可达 6 8% (LHV) ;加上利用的余热 ,整个系统的能量利用率可以超过 80 %。文中还分析了SOFC的工作压力、电流密度等参数对系统性能的影响 ,提高工作压力 ,可以增加电池发电量 ,提高系统的发电效率 ;

通用化透平压缩机运行性能高速在线评估系统设计

提出了一种化工离心式压缩机运行性能(热力性能)在线监测与评估系统通用化设计思想.研究并介绍了对真实气体物性参数计算、压缩机变工况热力性能计算与评估分析及相应通用接口软件的编制等核心工作.现场运行表明:该系统能够实时显示压缩机组的工作状态及运行点位置,同时给出当前机组热力状态评估结果及防喘振裕度等重要指标,置信度高,运行可靠.

热电联产热力系统参数与结构方案同步综合

将复杂非线性蒸汽动力系统参数优化扩展到热电联产流程结构和蒸汽参数的联合优化，提出的混合整数非线性规划（ＭＩＮＬＰ）模型包含非凸非线性费用目标函数、复杂非线性过程约束及多方案选择的组合优化０－１变量逻辑约束．应用算例表明，所采用的模型和改进的遗传算法解决热力系统组合方案优化问题是可行的．

预混合燃烧系统中多孔介质作用数值研究

根据气固两相局部非热平衡假设,建立了混合气在惰性多孔介质中预混合燃烧的一维数学模型,研究了不同情况下甲烷-空气的预混合气在多孔介质中燃烧时的温度分布和燃烧速率,并与自由空间中相应的值进行比较.结果表明,多孔介质的存在可以扩展混合气的燃烧极限,明显改善了燃烧室的换热性能,强化了对新鲜混合气的预热,降低了热量损失;在多孔介质中混合气的燃烧温度和燃烧室的温度明显升高,反应区厚度和燃烧速率显著增大.数值结果与其他研究者的实验结果是一致的.

低温多效蒸发海水淡化系统热力分析

建立了喷射器低温多效蒸发海水淡化系统的数学模型,计算分析了各种温度损失随温度的变化,并研究了顶值盐水温度、蒸发器效数和动力蒸汽等参数对系统的造水比和生产单位质量淡水所需传热面积的影响。结果表明各种温度损失在末效蒸发器内显著增加;喷射器低温多效蒸发系统的热力特性明显优于多效蒸发系统;通过增加顶值盐水温度、蒸发器效数和动力蒸汽温度,可以实现系统的优化运行。

适用于HCCI发动机的异辛烷氧化的化学动力学模型(Ⅱ)——一个新的骨架机理

构造了一个包括40种组分和69个反应的异辛烷氧化的骨架机理,该机理可以较准确计算着火点、燃烧速率以及HC、CO和NO_x的排放,适用于HCCI发动机的多维模型的计算。通过与激波管、速压机、喷射搅拌反应器和HCCI发动机实验数据的比较表明,该反应机理在不同温度、压力和当量比下,尤其在高压、稀薄的反应条件下具有很好的性能。在HCCI发动机的单区模型计算中骨架机理计算结果与Curran等人的详细机理计算结果基本相同。

均质压燃发动机燃烧特性的详细反应动力学模拟

应用CHEMKIN化学动力学软件包中的SENKIN模块模拟了正庚烷在HCCI发动机中的燃烧过程。通过修改SENKIN程序 ,加入了Woschni传热模型 ,并在正庚烷详细氧化机理中加入氮氧化物的生成机理 ,将此程序纳入发动机燃烧的零维单区模型。对多种工况参数下的HCCI燃烧和NOx排放进行了系统的计算 ,并分别讨论了进气温度、进气压力、压缩比。

低温多效蒸馏海水淡水—发电联产系统经济性分析

针对低温多效蒸馏海水淡化—发电联产系统,应用等效焓降理论,计算了制水的能量成本和加热抽汽对汽轮机组的影响。结合q-γ-τ矩阵方程,构造了通用性强、精度高和易于程序化的等效焓降法抽汽效率矩阵模型和局部定量分析矩阵模型。利用该矩阵模型可以方便、快捷、准确计算制水耗电率(ELWP)和制水燃料成本随抽汽压力和加热蒸汽温度的变化。计算结果显示,采用制水电耗率比传统的性能指标造水比(GOR)能够更准确的评价水电联产系统热性能;降低抽汽压力和加热蒸汽温度有利于降低制水能量成本,但抽汽压力和加热蒸汽温度的下限应分别满足蒸汽喷射器的引射系数和压缩比的要求;低温多效蒸馏海水淡化—发电联产系统能够经济有效地解决北方沿海地区,尤其是北方沿海火电厂的缺水问题。

一种具有不同传热膜系数网络的新设计方法──虚拟温度法

根据具有不同传热膜系数网络的特点，提出了该种网络的一种新设计方法─—虚拟温度法。它是建立在多温差法基础上，以过夹点的最大能量Ｒｐ、流股的传热膜系数ｈ＿ｍ、热容流率ＣＰ＿ｍ为依据，在网络匹配前，给各工艺物流以适当的温差补偿．后用ＭＩＬＰ转运模型将网络作一整体求解．实例结果证明：本文所提方法是目前该种网络设计中一种较为适宜的方法．

以氨-水溶液为工质的制冷/制热潜能储存系统特性研究

介绍了以氨-水为工作介质的制冷/制热潜能储存工作循环和流程;根据工作循环的特点提出了循环的计算方法,并对工作循环进行了详细的计算和分析.可以发现,以氨-水为工作介质的制冷/制热潜能储存系统具有较广的工作范围,不仅可用于蓄能空调系统,还可用于0℃以下的蓄能制冷.根据不同的需要,工作溶液的蓄能密度可以在较大的范围内改变,最大的蓄能密度可以超过冰蓄冷,但其代价是降低了系统的COP值.

适用于HCCI发动机的异辛烷氧化的化学动力学模型(Ⅰ)——现有模型的比较分析

通过分析各种不同的异辛烷反应机理的概况,发现由于反应机理构造的目的和方法的不同,各反应机理适用的范围有所限制。为了评价反应机理对HCC I发动机燃烧过程的适用性,必须将它们的计算结果与HCC I燃烧相关的实验进行综合比较。采用零维单区模型,通过5种不同反应机理的计算与速压机、激波管和HCC I发动机等实验数据的比较发现,各反应机理在不同实验状况下性能各异,在此基础上提出了构造适用于HCC I燃烧过程的异辛烷简化机理的必要性。

ISAT在HCCI发动机多维详细反应动力学计算中的应用及其改进

通过非结构化自适应列表法(ISAT)在HCCI发动机多维详细反应动力学计算中的应用,讨论了ISAT的性能。结果表明ISAT相对于直接积分明显地减少了计算时间,并可以有效地控制整体误差。计算中针对HCCI发动机燃烧过程化学反应的特点提出了部分ISAT(PaISAT)方法,大大提高了ISAT的计算精度和加速性能。最后通过使用动态修剪技术,降低了ISAT对内存的占用量。