Combustion and energy balance of aluminum holding furnace with bottom porous brick purging system

For acquiring the details in aluminum holding furnace with bottom porous brick purging system, efforts were performed to try to find out the potential optimal operation schemes. By adopting transient analysis scheme and constant boundary temperature, combustion in the furnace was investigated numerically using computational fluid dynamics (CFD). The predicted gas temperature shows good agreement with the measured results, and the predicted energy distribution of the furnace is consistent with that obtained from energy balance experiment, which confirms the reliability of the numerical solution. The results show that as the fuel-air mixture temperature rises up from 300 K to 500 K, the energy utilization of the furnace could increase from 34.55% to 37.14%. However, as the excess air coefficient increases from 1.0 to 1.4, energy utilization drops from 34.55% to 29.56%. Increasing the combustion temperature is the most effective way to improve the energy efficiency of the furnace. High reactant temperature and medium excess air coefficient are recommended for high operation performance, and keeping the furnace jamb sealed well for avoiding leakage has to be emphasized.     

Numerical simulation of aluminum holding furnace with fluid-solid coupled heat transfer

To predict three-dimensional temperature distribution of molten aluminum and its influencing factors inside an industrial aluminum holding furnace, a fluid-solid coupled method was presented. The fluid-solid coupled mathematics models of aluminum holding furnace in the premixed combustion processing were established based on mass conservation, moment conservation, momentum conservation, energy conservation and chemistry species conservation. Computational results agree well with the test data of the typical condition. The maximum combustion temperature is 1 850 K. The average temperature of the molten aluminum is 1 158 K, and the maximum temperature difference is about 240 K. The average temperature increases 0.3 °C while the temperature of combustion air increases 1 °C. The optimal excess air ratio is 1.25–1.30.     

一种新型综合注浆加固试验系统的研制及应用

针对现有注浆加固试验装置难以平衡高压注浆所需密封效果和多功能试验所需空间结构的缺点,研制了一套新型多功能综合注浆加固试验系统.该试验系统的优点为:(1)尺寸适中、结构合理,既具有布设监测元件的试验空间又具有良好的密封效果;(2)适用范围广,可针对不同岩土体介质开展多类注浆加固试验;(3)具备多元物理信息并行采集功能;(4)可同时满足加固体宏观物理力学性质测试及浆-岩界面微观耦合机制的研究需求.该系统成功应用于断层角砾介质注浆加固室内模拟试验,分别从应力响应-传递特征、加固体强度增长规律及加固模式等方面探究了断层角砾介质的注浆加固机理,提出了角砾介质强度增长的经验公式,揭示了加固过程中注浆压力的传递分配机制.     

生物诱导的机器入行走控制研究进展

相对于轮式移动机器人,足式机器人本体容易跨越障碍,通过崎岖不平的地面,具有更强的运动灵活性和环境适应性.但由于多冗余自由度、重心变化等问题使得足式机器人行走控制非常复杂.目前,行走控制方法主要基于编程作业机制,即预先计算轨迹、步态等,这一方法不仅本身非常复杂,缺乏一般性,而且无法解决环境适应性问题,使得足式机器人本体特性不能得到充分的发挥.改变传统的思维模式,研究和抽象生物的行走机理并加以模仿可能是突破机器人行走控制瓶颈的有效途径,已引起科学家的广泛关注.基于中枢模式发生器(central pattern generator,CPG)的生物诱导行走控制方法是这一思路的典型代表,已经得到广泛关注并在机器人行走控制中取得了初步实验结果.文中回顾了CPG的生物学机理,介绍了其生物学存在依据、结构特性;从控制工程的角度,介绍了CPG的工程模拟、特性分析、以及目前在机器人行走控制中的研究进展;结合现有研究指出了该方法面临的困难、存在的问题及未来研究方向.     

盾构隧道密封垫长期防水性能预测的试验研究

为了建立盾构隧道弹性密封垫橡胶的老化系数模型,开展热氧加速老化试验. 该模型采用伸长率与应力的比值作为性能劣化指标,可以预测橡胶在不同温度和时间状态下的性能,对密封垫的长期服役状态进行预测. 通过一系列水密性试验,研究密封垫防水能力受服役时间和张开量的影响规律. 研究结果表明,橡胶的拉伸强度在老化前期受拉断伸长率变化的影响迅速下降,后期主导因素转变为拉伸模量;老化系数随着时间的增加而持续下降,但下降速度逐渐减小,最终服役百年后的老化系数为0.364;密封垫耐水压折减系数随着张开量的减小而降低,总体上小于老化系数. 基于试验结果,建立以服役时间和张开量为自变量的耐水压折减系数的预测公式.     

基于神经网络的HVDC系统故障诊断

HVDC(高压直流输电)系统对运行时的稳定性要求比较严格,出现故障时要求能及时分辨故障类型并快速恢复。鉴于神经网络具有很强的非线性分类能力,该文研究了多种不同结构的神经网络在HVDC系统故障诊断中的应用,并对其诊断性能进行了分析。仿真结果表明,神经网络能够很好的完成HVDC系统的故障诊断。     

稻田养殖和池塘养殖对中华绒螯蟹滋味品质的影响

为探讨不同养殖方式与中华绒螯蟹呈味特性之间的关系,对稻田养殖和池塘养殖的中华绒螯蟹的性腺、肝胰腺、体肉滋味指标进行分析讨论。测定了两种养殖方式下中华绒螯蟹三种部位中游离氨基酸和呈味核苷酸的含量,采用味道强度值(TAV)和味精当量(EUC)对这些成分的呈味强度进行评价。并结合智能感官(电子舌)和人工感官进行综合分析其滋味品质。结果表明:在总游离氨基酸方面,肝胰腺:稻田<池塘,体肉:稻田>池塘,性腺:稻田♂>池塘♂,稻田♀<池塘♀。其中,稻田蟹的苦味氨基酸远小于池塘蟹;在呈味核苷酸方面,与池塘蟹相比,稻田蟹雌雄体肉和雌性腺的EUC高,而雌雄肝胰腺EUC值低,EUC的TAV值全>1,且体肉中味精当量TAV稻田蟹均略高于池塘蟹;在电子舌主成分分析方面,两者间区分良好,雌蟹的区分度高于雄蟹,两种养殖方式的差异更明显的体现在雌蟹上;最后结合人工感官分析,感官评价中稻田蟹肝胰腺的苦味强度明显低于池塘蟹,稻田蟹肝胰腺的整体喜好性高于池塘蟹。      

项目管理办公室(PMO)在研发制造企业的运用研究

本文主要通过对当前项目管理办公室(PMO)的发展趋势,结合项目管理理论知识,通过理论和企业实例,研究实施PMO理念在研发制造行业的可行性,为制造企业如何选择和运用PMO管理方法提供必要依据。     

铝液保温炉内气体搅拌过程的数值模拟

气体搅拌过程对倾动式铝液保温静置炉内铝液温度场与浓度场的均匀化有重要作用。针对某厂50t铝液保温炉,采用FLUENT软件对其中的气体搅拌过程进行了建模和数值模拟。结果表明,在所选取的计算基准工况下,气体搅拌30min后,围绕上升气泡的运动,铝液层呈现为垂直方向和水平方向的复杂漩涡运动,最大流速0.813m/s;铝液层内主体温差3℃,上表面最大温差10℃,远低于不考虑气体搅拌作用的计算结果,达到了工艺所需的温度控制范围。     

预焙阳极铝电解槽阳极电阻变化研究

铝电解槽的阳极压降约占槽电压的10％，因此掌握阳极电阻、压降的变化规律能为节能降耗提供必要依据。利用ANSYS有限元软件建立了模型，分析了阳极电阻随着天数增加的变化规律。与现场测试对比，认为随着阳极消耗，电阻、压降都随之下降。临换极和新极相比，电阻约下降一半．在电流相等的条件下，阳极压降下降一半。