纳滤膜系统优化设计模式探讨

纳滤膜技术在水处理领域中的规模化应用正在受到广泛关注.而纳滤膜的筛选与膜系统的优化设计是应用过程中首要解决的关键问题之一.由于纳滤膜种类繁多、对溶质截留范围宽、分离机理复杂等多变因素决定了纳滤膜系统应该采用多元化的设计模式,而不是简单模拟反渗透膜系统.选择NF270芳香族聚酰胺材料纳滤膜为例,论述了不同类型的无机盐溶液在不同压力、流量、盐度、温度、pH值等条件下,浓差极化因子对商品化纳滤膜性能的影响;并与反渗透膜性能变化规律和系统设计进行对比,给出了此类纳滤膜在一定盐度进水条件下的合理化设计建议:1)设计压力与进水盐度无关;2)系统回收率与流程长度无关;3)盐的截留率只取决于系统收率.试图为纳滤膜选择及纳滤膜系统设计新模式提供理论依据,并为提出完整的纳滤膜系统设计新模式做出初步的探索.     

某公共建筑太阳能热水系统优化设计探讨

针对某公共建筑的太阳能热水系统设计,分析了系统设计中存在的问题,并提出了解决方案.根据优化方案对原设计的太阳能热水系统进行了优化设计,以保证系统运行的可靠.     

优化方法在除湿系统设计中的应用

简要介绍了优化方法的优点及基本原理，通过实例分析了优化方法在除湿系统设计中的具体建模思路及其求解方法，为除湿系统优化设计提供了一个有效手段。     

空气预冷系统设计中的某些认识误区与优化设计

分析空气预冷系统设计中容易产生的某些认识误区,阐述优化设计的重要性,即在满足用户要求的条件下,对空气预冷系统的设计尽可能做到高效、经济、合理。     

埋地钢管阴极保护优化设计系统的实现与特点

以国家的有关规范标准为依据，建立以技术可行性为约束条件，以经济成本和保护效果为优化目标的优化设计数学模型和包含部分设计参数的数据库，编制出模块化的埋地钢质管道阴极保护优化设计系数。此系统能依据工程设计参数及实际情况作阴极保护的常规设计和优化设计，指导工程应用，介绍了系统的总体设计中的各个子模块的功能和原理以及系统特点，并对系统实现中的几个关键问题作了详细的阐述。     

大型汽车工厂总装车间空调通风设计技术探讨

分析了大型汽车工厂总装车间的特点，总结了已完成的空调通风系统设计，得出了一些具有规律性的设计参数值和有效的系统处理方法；针对目前设计中存在的问题进行了探讨，为大面积厂房空调通风系统设计提供了具有参考价值的设计依据。     

动态式制冰在现有空调系统上应用的研究

本文提出了利用动态式制冰与现有空调系统相结合，构成动态式蓄冰系统，为现有空调系统的改造提供了方向；通过试验论证了动态式制冰构成的蓄冰系统的稳定性；给出了蓄冰系统设计时的优化设计理念。     

电子光学系统最优化设计中的非线性规划:应用与比较

以电子光学系统中发射系统为实例，从收敛速度、搜索效果、整体收敛性等几个方面，系统地对非线性规划的五种搜索方法在电子光学系统设计中的应用进行分析和比较，得出了一些有价值的结果。计算表明Rosenbrock法是电子光学系统最优化设计中最值得推荐的方法。     

工艺氩精制的设计计算方法

用改进的Ｓｏａｖｅ状态方程为数学模型，首次对工艺氩的精制流程进行设计计算，即用收敛单元法对高纯氩工艺流程进行模拟计算，对精氩塔用设计型算法进行精馏计算，计算结果令工满意，为工艺氩精制的优化设计提供了可靠的技术依据。     

旅客机环境控制系统优化研究

为了选择经济高效的旅客机环境控制系统，对现役各种旅客机采用的环境控制系统方案进行了优化设计和比较，分别建立了二轮简单式低压除水系统、三轮升压式高压除水系统和四轮升压式高压除水系统（又称冷凝循环制冷系统）的优化设计数学模型，以起飞燃油质量代偿损失为目标函数，采用广义乘子法结合单纯形加速法求解，优化结果可作为设计研究旅客机环境控制系统的理论依据。     

反渗透系统中膜元件位置优化的0-1整数规划算法

通过膜元件参数对系统产水含盐量的相关分析得出了相应的系统灵敏度参数,进而形成了反渗透系统膜元件优化排列的0-1整数规划模型.通过对整数规划的求解与膜元件全排列的系统模拟计算,验证了膜元件优化排列的数值优势与统计优势.     

卷式反渗透膜的损害及预防

在脱盐水处理工艺中 ,反渗透技术得到了越来越广泛的应用 .反渗透膜的运行状况直接影响到反渗透制水系统的可靠运行 ,作为卷式反渗透膜的损害方式主要有 3种 :膜污染、水锤及背压 .对于反渗透膜来说 ,每种形式的损害均会使反渗透膜的性能下降 ,从而影响反渗透系统的性能 .通过反渗透系统的运行状况和日常维护可以判断反渗透膜的损害形式 ,只要从设计、运行以及日常维护上采取恰当的方式和措施 ,可以保证反渗透膜稳定可靠地运行 .     

热声系统的工程优化设计

介绍了热声系统无因次化的工程优化设计数学模型,描述了热声系统的优化算法.对声驱动的热声制冷机和热声发动机两种典型的热声系统的板叠,进行了优化设计计算,得到了两系统中热声板叠的性能和效率曲线,并对影响热声系统性能或效率的因素进行了分析与讨论,优化确定了板叠的结构参数,为热声系统的工程优化设计和性能预测提供了一种有效的方法.     

滚子摆动从动件盘形凸轮的设计及优化

 针对某光学系统要求,对滚子摆动从动件盘形凸轮的设计和凸轮滚子间接触应力与机构体积的综合优化方法进行了研究.根据设计要求,通过Matlab软件,用解析法获得凸轮理论廓形曲线,采用赫兹公式对得到的凸轮曲线进行接触应力分析,建立接触应力和机构体积综合优化的数学模型,通过优化使得最大接触应力由198 MPa降至176 MPa,下降了11%,同时机构体积下降了50%,使机构更好地满足了使用要求和小型化的要求.     

基于SysML的多学科设计建模与优化

目的 基于系统建模语言SysML,分析多学科设计建模与优化过程,在理解多学科设计与优化数学模型的基础上,构建系统设计优化模型。方法 通过分析多学科设计优化的数学模型,利用SysML语言对多学科优化对象模型进行元模型表征,将生成的SysML模型进行模型转化,转换成XML格式以便优化求解器进行求解。结论 提出了一种用于多学科设计建模与优化的SysML扩展优化建模方法。通过SysML系统建模语言的扩展版型,添加多学科优化相关的优化目标、优化约束、优化变量等优化元素的模型内容。提出了SysML优化信息的提取方法,以XML为中间格式,将提取的优化模型与优化求解器进行集成。通过系统设计与系统优化的集成求解为产品系统架构设计人员提供有效的决策支撑。     

金属预成形优化设计及凝聚函数方法

研究了金属预成形设计中的形状优化设计问题及相应的求解算法,并讨论了凝聚函数在这类问题中的应用。金属预成形设计在本质上是一类反问题,给出采用形状优化设计方法求解这类问题的数学模型,讨论了目标函数构造方法对数值计算收敛性的影响。提出采用凝聚函数将∞-范数形式的形状误差函数转化为光滑可微的目标函数,显著提高了求解以金属预成形设计为背景的优化问题的收敛性。采用流动模型描述金属材料高温下的变形过程,利用基于梯度的数学规划方法求解了金属预成形优化设计问题。数值算例验证了所提出方法的有效性。     

压力容器可靠性优化设计研究

 在可靠性优化设计理论的基础上,探讨压力容器可靠性优化设计的一般方法。在应力、强度及其他随机参数均服从正态分布的条件下,以容器壳体金属消耗量最低为设计追求目标,导出压力容器可靠性优化设计的数学模型,用VB语言开发了专用计算机程序。利用该方法和程序,可以得到在一定长径比范围内满足预定可靠性要求的一系列局部优化设计方案,以便用户或制造企业根据实际情况选用。     

MULTIOBJECTIVE DESIGN OPTIMIZATION BASED ON SATISFACTION METRICS

A formal multiobjective optimization method based on satisfaction metrics is presented for designing an engineering system with mathematical rigour. Three satisfaction-based design models with different tradeoff strategies are developed to facilitate the incorporation of satisfaction metrics into the context of design formulations. These models are derived from different combinations of satisfaction-incorporated design objectives, enabling the conversion of the original multiple objectives appropriately to a single unified goal. This makes it easy to apply any available single-objective mathematical programming solver for the resulting problem solving. Not only does the method generate a Pareto-optimal solution, but also it allows for the generation of many design alternatives in a feasible design space. A computational procedure is also suggested to guide design implementations. For illustration, an example is worked out to show the computational details and the utility of the newly developed design models.     

复合材料管道结构设计

本文选用碳纤维复合材料,运用可靠性理论,灰色系统理论,结合优化方法,考虑了白色、灰色、随机等管道结构设计中可能遇到的影响因素,提出了复合材料输气管道结构设计方法;通过建立灰模型GM(1,1),导出了设计土壤温度与管道中心埋深之间的关系式;介绍了用灰色关联度优选输气公式的方法.     

单转向轮摆振机理与稳定性研究

 为研究典型单转向轮系统摆振机理及稳定性,建立杠杆驱动轮椅车转向轮系统非线性动力学微分方程,应用ODE方法进行求解;搭建了参数可调的转向轮摆振实验装置,利用实验手段研究摆振现象,验证了转向轮系统动力学模型的有效性;并对此动力学模型线性化,进行稳定性分析;利用遗传优化算法对转向轮系统进行参数优化设计,针对实验研究的转向轮摆振实验装置进行稳定性分析,采用增加阻尼轴承的方法改善实验中转向轮系统的稳定性.通过研究转向轮系统参数变化对摆振的影响规律,提出防范摆振的方法,获得具有实用价值的结论：通过增加转向轮拖距长度、合理选择质量参数或者增加系统的阻尼都可以减小甚至消除摆振.因此,该研究具有较好的工程实用价值,并对类似转向轮系统稳定性分析有一定的参考价值.