环形脉冲喷吹在袋式除尘清灰系统中的应用研究

针对袋式除尘脉冲喷吹清灰不彻底、不均匀的问题,提出了一种环形脉冲喷吹方式。采用数值模拟的方法,对环形脉冲喷吹与圆形脉冲喷吹在袋式除尘清灰系统中的清灰过程进行对比分析。在不同的喷吹压力、滤袋长度以及喷吹距离的条件下对这两种喷吹方式效果的差异性进行了讨论。结果表明:对于不同模拟条件下的这两种喷吹形式,滤袋侧壁压力峰值的变化规律大致相同;相同条件下,环形喷吹的整体清灰效果优于圆形喷吹;环形喷吹清灰方式滤袋侧壁压力峰值有更好的均匀性,对于袋式除尘清灰中常出现袋口清灰过度和袋底清灰不利的问题,有很好的改善作用。     

袋式除尘器的应用及展望

介绍了袋式除尘器的清灰机理,阐述了袋武除尘器的滤料、控制方式的发展过程以及袋式除尘器应用中易出现的问题.对袋式除尘器的发展方向进行了展望.     

长袋低压脉冲袋式除尘器的应用

客观详实地介绍和分析丁长袋低压脉冲袋式除尘器在水泥、电炉炼钢、烧结行业除尘系统中的应用状况。实践证明，长袋低压脉冲袋式除尘器确吏足一种经济效益显著的除尘设备；它具有清灰能力强、喷吹压力低、除尘效率高、换袋方便、维修简单、成本低、自动化程度高等特点，有待进一步推广。     

组合式滤筒脉冲反吹清灰过程的数值模拟研究

滤筒除尘器的关键技术是清灰技术,清灰效果关系到滤筒除尘器的效率、滤筒使用寿命及运行经济效益等各项指标,因此对滤筒除尘器的清灰性能研究具有重要意义。本文利用FLUENT软件,对2种不同喷嘴型式的组合式滤筒进行了脉冲反吹清灰过程的数值模拟,分析不同喷嘴模型下滤筒内的速度场以及压力场,从固定监测点和沿流向2个方向探究不同模型清灰时滤筒侧壁的压差峰值和压差峰值到达时间情况,以及不同喷嘴型式对滤筒清灰性能的影响。结果表明无散射器拉法尔喷嘴对组合式滤筒清灰效果比带散射器拉法尔喷嘴好,散射器的作用虽然对上滤筒清灰效果有明显改善,但对于下滤筒清灰效果较差。本文成果可为解决组合式滤筒清灰问题提供指导作用。     

侧进风袋式除尘器分风屏组合优化设计

为了更好的提高侧进风袋式除尘器的分风均匀性并降低袋室运行阻力,以分风屏的布局,开孔率为研究对象,通过拉丁超立方实验,径向基神经网络模型(RBF)与退火模拟算法(ASA)和序列二次规划法(NLPQL)的组合优化算法,在Isight集成优化平台上,对其完成了协同优化。结果表明:优化模型与原模型相比分风均匀性改善了10.17%,阻力降低了3%;分风屏能有效减少迎风面滤袋的气流速度,提高滤袋寿命;采用组合优化的方法能为侧进风袋式除尘器研究设计提供有效参考。     

连杆大头轴承润滑多目标优化设计

针对柴油机连杆大头轴承润滑不良和摩擦磨损的问题，运用AVL POWER UNIT搭建连杆组柔性多体动力学模型，以连杆大头轴承间隙、轴承宽度和供油压力为设计变量，通过最优拉丁超立方试验设计方法构建输入矩阵，在Isight中建立RBF径向基神经网络代理模型，以最小油膜厚度、峰值油膜压力和平均粗糙接触有效压力为优化目标，采用NSGA-Ⅱ遗传算法进行多目标参数寻优，获得连杆大头轴承的最佳结构参数组合。相较于原始方案，优化方案的最小油膜厚度增加了0.60μm，峰值油膜压力减小了6.69MPa，平均粗糙接触有效压力减小了2.34MPa，综合润滑性能有所提升，可为连杆大头轴承优化设计提供理论参考。     

长袋离线脉冲除尘器舱室流量分布的研究

在环保工程实际中,随着大型袋式除尘器过滤面积的增加或过滤舱室数量的增加,设计人员担心各舱室的流量分配会存在不均的情况。为探讨这一问题,利用计算流体力学(CFD)仿真软件,结合试验数据,对单台总过滤面积6 880 m2的长袋离线脉冲除尘器流量分布特征进行分析,通过关键切面气流速度分布图和各舱室过滤烟气质量流量的比较,计算出除尘器离线分室清灰条件下各舱室烟气流量的分配状况,得出各舱室间烟气流量分配存在明显的差异性,尤其是靠近进气口两侧舱室烟气流量明显低于平均值,而且中间舱室清灰后过滤风量波动偏大。基于此,提出通过设定合理的运行压差和调节离线控制阀的开启速度,有效实现气流均匀分布,减缓过滤风量波动的影响,为袋式除尘器的改进和设计提供了参考。     

低压脉冲袋式除尘器在锅炉烟尘处理中的应用

低压脉冲袋式除尘器由于清灰效果好、喷吹强度和频率可调、所需压缩空气压力低等优点,广泛应用于锅炉烟尘除尘系统中。文章介绍了低压脉冲袋式除尘器工作原理,阐述了提高低压袋式除尘器除尘效果的主要控制途径,并对除尘器日常操作维护等方面做了简介。     

供热锅炉除尘器的优化设计与降尘效果分析

为有效解决当前供热锅炉烟气净化系统中袋式除尘器内部气流组织不稳定导致滤带损坏且运行阻力大的问题，在对袋式除尘器原理及结构进行概述的基础上，基于CFD软件构建了供热锅炉除尘器的仿真模型，对其气流组织进行摸底，分析其薄弱环节；根据摸底结构对除尘器的结构进行优化设计，通过优化结果最终确定采用在灰斗处安装挡风板的措施。     

基于RBF神经网络代理模型的车辆/轨道参数多目标优化

为探究车辆与轨道参数多目标优化问题,基于RBF(Radial Basis Function)神经网络代理模型对车辆/轨道参数实现多目标优化以改善车辆的动力学性能.通过构建高速列车车辆-轨道耦合动力学仿真模型,借助UM与Isight联合仿真技术分析车辆与轨道参数对动力学性能的灵敏度影响,以灵敏度占比最大的8个参数为设计变量,以动力学性能为响应建立RBF神经网络代理模型,在代理模型的基础上对车辆/轨道参数进行多目标优化.结果 表明,车辆与轨道参数在优化后,最优解对脱轨系数的优化率达到13.14％,且对轮重减载率的优化率达到14.63％,可见优化效果显著,车辆的动力学性能获得较大改善.     

A modified global optimization method based on surrogate model and its application in packing profile optimization of injection molding process

This article introduces a step-by-step optimization method based on the radial basis function (RBF) surrogate model and proposes an improved expected improvement selection criterion to better the global performance of this optimization method. Then it is applied to the optimization of packing profile of injection molding process for obtaining best shrinkage evenness of molded part. The idea is first, to establish an approximation function relationship between shrinkage evenness and process parameters by a small size of design of experiment with RBF surrogate model to alleviate the expensive computational expense in the optimization iterations. And then, an improved criterion is used to provide direction in which additional training samples could be added to better the surrogate model. Two test functions are investigated and the results show that stronger global exploration performance and more precise optimal solution could be obtained with the improved method at the expense of increasing the infill data properly. Furthermore the optimal solution of packing profile is obtained for the first time which indicates that the type of optimal packing profile should be first constant and then ramp-down. Subsequently, the discussion of this result is given to explain why the optimal profile is like that.     

袋式除尘器脉冲喷吹过程优化分析

为探究滤袋长度、喷吹距离、喷吹压力和滤袋材质对化工除尘设备中喷吹清灰性能的影响,采用计算流体力学法对此过程进行压差分布分析。结果表明:随着喷吹压力增加滤袋内外压差随之增加,并且喷吹压力对峰值压差的影响很大,喷吹压力从0.3MPa变化为0.5MPa,峰值压差变化幅度达到600Pa;喷吹距离也是影响喷吹清灰的重要参数,喷吹距离从100mm增加至300mm,峰值压差随之从2000Pa减少至1500Pa,同时峰值压差出现的位置上移,正压区间范围增加了200mm,虽然降低了清灰强度,但是增大了实际工作区域;滤袋长度的增加会造成峰值压差的降低,并且降低的幅度逐渐减少,当长度达到4m后,峰值压差已趋于不变;滤料的变化也会对峰值压差产生影响,同时还会影响压差在轴向距离上的变化趋势。     

基于ZigBee的袋式除尘器的分布式压力监测

流场分布不均匀的袋式除尘器除尘效率会大幅度降低,因此开发分布式压力监测系统。用ZigBee技术开发终端采集节点、路由节点和中心分站等结构,节点的压力数据通过ZSC31050采集并利用温差程序进行补偿,校准后的压力数值通过ZigBee网络传送数据,利用240 cm除尘器滤袋检测实验分析压力。试验结果显示当喷吹压力为30 kPa、喷吹距离为240 cm时,检测长滤袋各点的分布压力,并测量喷口的不同压力。结果显示监测系统可以精确识别出袋式除尘器的压力分布。     

基于灭菌效果监测的真空压力蒸汽灭菌器最优参数选取方法

为提升真空压力蒸汽灭菌器灭菌效果,提出基于灭菌效果监测的真空压力蒸汽灭菌器最优参数选取方法。该方法使用温度压力测定仪、敷料型PCD灭菌包、恒温培养箱等设备,利用不同循环方式通过调整压力变化速率在合格条件与不合格条件下,从不同脉动深度、真空速率、密封时间、脉动正压值和脉动真空值等方面检测空压力蒸汽灭菌器灭菌效果,从检测结果中选取真空压力蒸汽灭菌器最优参数。实验结果表明:真空压力蒸汽灭菌器温度、时间参数分别为130℃、2.8min条件下,抽空深度分别为5kpa、20kpa时,最优脉冲次数分别为5次、10次;密封时间为400min时,脉动正压值和脉动真空值最优参数为-0.095mpa和0.09mpa,此时灭菌合格率达到100%;循环方式分别为低大气压、高大气压时,空气注入量最优参数分别为300 mL和400 mL。     

Nonparametric de‐noising filter optimization using structure‐based microscopic image classification

The Local Polynomial Approximation (LPA) is a nonparametric filter that performs pixel‐wise polynomial fit on a certain neighborhood. This filter can be supported by the Intersection of Confidence Interval rule (ICI) as an adaptation algorithm to identify the most suited neighborhood at which the polynomial assumptions provide superior fit for the observations. However, the LPA‐ICI is considered to be a near‐optimal de‐noising filter. Moreover, the ICI rule has several parameters that affect its performance. The current study applied an optimization algorithm, namely the Particle swarm optimization (PSO) to determine the optimal ICI parameter values for microscopic images de‐noising. As the ICI parameters are image's structure based, bag‐of‐features classifier is used to classify the images based on their structure into different classes. Afterward, a generated optimal ICI parameters' table was created using the LPA‐ICI‐PSO for further direct use without optimization. This table included the optimal ICI parameters based on the image structure. Based on the image category, the generated table can be used to attain the suitable ICI optimal parameters without using PSO. This guarantees less computational time along with the optimal de‐noising compared to the LPA‐ICI as established by the performance metrics. The experimental results established the superiority of the proposed LPA‐ICI‐PSO over the classical LPA‐ICI filter.     

基于PSO-RBF代理模型的板料成形本构参数反求优化研究

为了准确获取材料在复杂应力应变状态下的板料成形本构参数,提高板料成形有限元数值模拟的精度,提出了基于改进径向基函数代理模型的板料成形参数反求优化方法。将径向修正系数引入径向基函数（RBF）核函数中,利用粒子群算法（PSO）对径向修正系数进行优化,提高模型的预测精度。将PSO-RBF模型应用到一个非线性测试函数中,结果表明,PSO-RBF模型比RBF模型的预测精度提高很多;同时将PSO-RBF模型应用到板料成形本构参数反求中,代替有限元模型进行正问题计算,可节省计算成本和提高效率。结果表明,基于PSO-RBF模型反求优化得到的材料参数,能够更加准确地反映材料的流动趋势以及应变分布。     

基于RBF网络滑模的电动助力制动系统液压力控制

针对汽车电动助力制动系统（Electro-booster，EBooster）的液压力控制中液压负载的非线性和不一致性问题，提出一种基于径向基函数（Radial based function，RBF）神经网络的滑模变结构控制方法。设计EBooster系统压力控制架构，建立液压制动系统等效结构简化模型，据此设计基于RBF网络滑模变结构的液压力控制方法，通过设计RBF网络的自适应律来实现系统滑模控制参数的自适应调整，并利用李雅普诺夫函数方法分析算法的稳定性。最后搭建电动助力制动系统的快速原型试验平台来验证算法的有效性。试验结果表明，采用RBF神经网络滑模变结构的控制策略对电动助力制动系统液压力的控制误差在2%以内，具有良好的控制效果。研究成果为EBooster系统的压力控制提出一种具有良好自适应性的算法设计思路。     

悬链线型线轴瓦对连杆大头轴承润滑特性的影响

针对柴油机连杆大头轴承润滑不良和摩擦磨损的问题,结合轴承型线的设计理论,建立了悬链型线的数学表达式。运用AVL POWER UNIT搭建连杆柔性多体动力学模型,研究了连杆大头轴承的悬链线型线对其润滑特性的影响。结果表明:当连杆大头轴承采用悬链线型线轴瓦时,随着型线径向变化量的逐步增加,峰值油膜压力先减小后增大,最小油膜厚度先增大后减小,总摩擦功耗先减小后增大。当采用径向变化量为方案4(变化量6 μm)的悬链线型线轴瓦时,最小油膜厚度增加了0.22 μm,峰值油膜压力减少了10.92 MPa,总摩擦功耗减少了0.28 kW,有利于减小轴承的摩擦磨损功耗和改善连杆大头轴承的总体润滑性能。通过曲线拟合分析得到了最小油膜厚度、峰值油膜压力和总摩擦功耗这3个评价参数的函数关系,为连杆大头轴承润滑特性的优化设计提供参考依据。     

喷水减温阀离心喷嘴雾化性能的优化研究

为了探索喷水减温阀喷嘴结构参数变化对其雾化效果的影响,优化喷嘴结构参数,根据Fluent软件VOF模块对喷水减温调节阀的离心喷嘴进行气-液两相仿真分析。以喷嘴出口直径、旋流槽倾斜角、旋流室收缩角作为优化因素,以雾化锥角、流量系数作为雾化性能的评价指标,进行正交实验设计。基于响应面法建立雾化锥角和流量系数的代理模型,再运用粒子群优化算法对代理模型进行寻优,得到一个最优结构参数。结果表明:当出口直径为2.55 mm,旋流槽角度为40°,旋流室角度为110°时,雾化性能得到最优,雾化锥角比原模型增大17.7％,流量系数增大32.53％,为喷嘴的设计提供了一个新的方案。     

Identification of key design parameters of high-speed train for optimal design

As a complex mechatronic system, the running stability, safety, and comfort of high-speed train are affected by many design variables. It is of great difficulty to identify a set of effective design parameters to optimize its running performance. The current simulation systems like the SIMPACK can simulate the running dynamics, but cannot be used effectively for optimal design of the train and rail system because there are too many design variables being supposed to be dealt with. Therefore, there is a need to make a software solution from simulation analysis to optimal design so that the computer-aided design (CAD) and engineering (CAE) can be integrated into an integral design process. This paper presents a new method to identify the key design variables against the running performance indicators based on the sensitivity analysis, which in turn bases itself on simulation-oriented surrogate models. In this way, the optimal design of a high-speed train can be successfully conducted because (1) the surrogate model can reduce the simulation time greatly and (2) the design variable space with the key variables will be reduced significantly. The research shows that this method is of practical significance for speeding up the design of high-speed train or similar complex mechatronic systems.