冷却水中硅酸盐的热力学成垢模型

针对循环冷却水中硅酸盐的析出过程,提出一个热力学模型。模型着重考虑温度、pH值、离子对的离解-缔合平衡、难溶盐的溶解-沉淀平衡、离子强度等对析出硅酸盐影响,求得各难溶硅酸盐的(Ca_2SiO_3、CaSiO_3、Mg_2SiO_4、MgSiO_3、Mg(OH)_2、MgCO_3、Ca(OH)_2、CaCO_3和CaMg(CO_3)_2)热力学成垢势和最大平衡成垢量,进而预测可能的垢组成。理论结果与实测值几乎一致。     

针铁矿法沉铁过程Fe2+浓度预测建模

针铁矿法沉铁过程中反应器出口的二价铁离子浓度无法在线检测,影响到生产过程的实时优化控制.为此需要建立二价铁离子浓度预测模型,以系统入口参数和控制参数等输入条件为依据,实现预测反应器出口二价铁离子的浓度值.基于化学反应动力学理论与实验研究确立预测模型的结构;对于模型中难以确定的参数,采用蕴含大量工况信息的实际生产数据辨识得到.通过参数输出灵敏度矩阵分析参数模型的敏感度,并将灵敏度信息引入模型参数辨识的目标函数,以提高模型参数的辨识精度.仿真结果表明:预测模型具有较为明确的物理意义,预测结果能很好地跟踪现场生产数据的波动,模型的精度可以满足生产需要.     

Pitzer模型在Na^＋／/CI^-，SO4^-2 -H2O体系中多温适用性研究

不同温度下的Na^＋//CI^-，SO4-^2，H2O体系液固平衡是芒硝和盐生产过程重要的理论基础，其应用方面的研究工作进行得较多，而多温下热力学的研究尚未见报道。本文采用Pizter离子相互作用模型理论，建立了上述体系热力学模型；利用该模型对上述体系在不同温度下的溶解度进行了预测，并与实验数据对比，研究了Pizter离子相互作用模型理论对于本体系多温情况的适用性。本文利用Pizter理论中的温度系数以及不同温度下该体系的溶解度实验数据，通过Matlab优化函数获得不同温度下各盐的活度积和两离子、三离子混合作用参数，并利用Matlab非线性方程求解函数，预测该体系0-150℃范围内的液固平衡数据，并与实验数据对比。研究结果表明Pizter模型的多温适用性良好，预测结果与实验数据基本一致，对生产实践有一定指导意义。     

基于时序分析的阀冷进阀温度预测方法

电网在运行过程中,换流阀等关键设备会不断产生热量,当设备的热量不断聚集温度不断上升,会影响设备的稳定性和安全性,保证换流阀等关键设备稳定运行就显得至关重要.阀冷系统作为冷却系统的关键设备,以热导性较高的水为介质,将设备的热能带出,达到降低设备温度的目的.可以通过监控冷却水的温度、压力技术指标来确保换流阀安全、稳定运行.选取阀冷系统中的进阀温度为主要预测指标,对系统的历史数据进行充分的挖掘和分析,达到对电网运行状态预估的目的.将传统时序模型与机器学习结合提出ARIMA-SVM的混合模型,并与传统的ARIMA模型、SVM模型和GRU神经网络模型对中国南方电网的真实阀冷数据进行时序分析预测并进行对比实验.实验结果表明,ARIMA模型、SVM模型、GRU神经网络模型和ARIMA-SVM混合模型都可以较好地预测进阀温度的变化趋势,但ARIMA-SVM混合模型在均方根误差、均方误差和平均绝对误差3个评价指标上表现均更优于其他3个模型,能够进一步提升进阀温度预测的精度.     

工业循环水系统的节能优化研究

针对工业循环水系统现存的高能耗问题,分析了工业循环水系统的能耗特征,确定了其关键可调参数,并挖掘了设备历史运行数据。通过最小二乘法等数据拟合方法建立设备电耗的数据驱动模型,以半机理半经验法建立冷却塔及冷冻机的数学模型。在此基础上,构建系统能耗优化模型。借助序列二次规划(SQP)等非线性优化问题求解算法,获得在保证循环水供应量与制冷量需求情况下的循环水优化调度方案、冷却塔风机优化操作方案、循环水泵与冷水机组的优化运行策略,并结合实际案例介绍运行评价技术的应用效果。结果表明,工业循环水系统能耗受环境温湿度影响较大,夏季系统能耗明显高于春秋季节;冷水机组效率(COP)随冷却水供水温度的降低而提高;在循环水系统运行评价的基础上进行循环水的调度或操作优化,可有效降低企业的冷量浪费问题,获得显著的节能效益。     

中央空调冷却水系统节能优化控制研究

根据中央空调冷水机组和冷却水系统各设备的现有功耗模型,拟合实验中采集到的有关数据,包括:系统负荷、冷水机组冷却水进水温度、冷却水泵流量和冷却塔风机运行频率,建立总功率的一般优化方程;采用BFGS变尺度优化算法算出不同条件下的能耗最小工况,并以此来控制冷却水系统设备;结果表明,该方法具有实现方便、节能效果显著的特点。     

基于双毁伤因素的域间路由系统级联失效模型

级联失效建模研究对检测和防御级联失效攻击具有重要意义。针对现有研究存在毁伤因素单一、失效条件不符合实际等问题，提出了基于双毁伤因素的域间路由系统级联失效模型。该模型综合考虑了UPDATE报文和流量重分配对级联失效过程的影响，并基于两者的相互作用关系，系统刻画了级联失效过程。实验结果表明，该模型能够较准确地模拟域间路由系统级联失效过程，验证了模型的有效性。相对于已有模型，使模型与真实数据的预测偏差降低了35%。     

基于HHT-LSTM的冬奥会临时设施运行趋势预测方法研究

针对冬奥会延庆赛区临时设施的安全性和可使用性,本文充分结合信号处理算法与深度神经网络,提出了一种由希尔伯特黄变换（Hilbert-Huang transform,HHT）对时序数据进行信号分解和信号特征提取,长短期记忆网络（long short-term memory,LSTM）进行临时设施运行趋势预测2部分构成模型。该模型基于受严寒天气和大客流诱发的看台振动等一系列外因影响所测得的真实振动和倾角数据,实现对设施进行有效的预测,以避免发生安全问题,解决了由于受数据中一些无关特征因素的干扰导致预测准确度低的问题。论文提出的方法与循环神经网络（recurrent neural network, RNN）、门控循环网络（gated recurrent neural network,GRU）、双向RNN和双向GRU等运行趋势预测方法进行比较,验证了本文方法的可行性和有效性,实验结果也说明所提出的模型在此类任务中表现非常出色。     

中央空调系统中的节能分析

对中央空调系统中耗能最大的泵采用了变频模糊控制和对中央空调系统中的冷却水进行回收利用,一方面节省了中央空调运行中消耗的无效能量,另一方面实现了冷却水输出总量减排30%-50%的目的.解决了实际应用中循环回收的热能大于需求的热能时产生的无效利用问题,寻找到了冷热联产系统的热能平衡有效控制区域.把基于模糊控制理论的智能控制技术应用到冷热联产的热量转移及管理控制过程,使系统工作及节能状态优化.     

Pitzer模型在Na~ //Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O体系中多温适用性研究

不同温度下的Na //Cl-,SO42-,H2O体系液固平衡是芒硝和盐生产过程重要的理论基础,其应用方面的研究工作进行得较多,而多温下热力学的研究尚未见报道。本文采用Pizter离子相互作用模型理论,建立了上述体系热力学模型;利用该模型对上述体系在不同温度下的溶解度进行了预测,并与实验数据对比,研究了Pizter离子相互作用模型理论对于本体系多温情况的适用性。本文利用Pizter理论中的温度系数以及不同温度下该体系的溶解度实验数据,通过Matlab优化函数获得不同温度下各盐的活度积和两离子、三离子混合作用参数,并利用Matlab非线性方程求解函数,预测该体系0-150℃范围内的液固平衡数据,并与实验数据对比。研究结果表明Pizter模型的多温适用性良好,预测结果与实验数据基本一致,对生产实践有一定指导意义。     

船舶主机缸套冷却水系统的建模与动态仿真

船舶主机冷却水系统是保障船舶主机正常稳定运行的重要辅助系统,为了优化和充分发挥船舶主机冷却水系统的性能,需要了解它在工作时的热力动态过程.利用传热学的相关理论,对船舶主机缸套冷却水系统的传热进行了分析,给出了系统的热力动态数学模型.并且考虑了水温的变化对主机缸套水冷却器传热系数的影响,提高了模型的精确度.然后利用SIMULINK工具对系统进行了仿真,对仿真结果的分析表明,仿真结果基本符合系统实际工作情况,从而表明模型是正确的.为下一步的控制研究打下了坚实的基础.     

磨矿仿真实验平台的设计和实现

采用Matlab软件及RSView32组态软件开发了磨矿生产过程虚拟对象计算机通用实验平台。系统采用半实物仿真结构,由模拟磨矿动态过程的虚拟对象计算机、实现回路控制和设备启停的可编程控制器、实现监控和过程优化的监控计算机组成。该平台提供了磨矿生产过程的控制实验环境,能对综合自动化系统中的控制与优化算法进行研究与改进,并为控制系统的早期开发、解决复杂生产过程的实时控制与优化提供了实验手段。     

基于大数据的智慧灌溉系统构建研究

针对传统农作物灌溉方式容易造成严重的水资源浪费,缺乏科学有效的灌溉方式,提出一种基于大数据的智慧灌溉系统。首先,搭建了以STM32F103作为核心处理器硬件平台;通过对无线传感器终端、数据汇集终端、灌溉执行终端和上机位软件功能模块4个部分的设计,完成对系统软件的设计。然后,构建了基于LSTM的智慧灌溉预测模型。最后,根据实际生产要求,对构建的系统进行了验证。实验结果表明,提出的基于大数据的智慧灌溉系统采集数据精准迅速,灌溉的精度能够满足现代智慧农业灌溉。     

基于组态软件和仿真软件的层流冷却实验平台

针对热轧层流冷却过程的自动化系统及优化控制算法难以在实际运行环境中进行充分的调试和验证、基于仿真软件发的实验平台则脱离工业实际的监控与运行环境、购买硬件控制系统进行实物/半实物仿真价格昂贵等问题,本文提出了采用组态软件、工业控制器模拟软件、仿真软件混合编程开发层流冷却虚拟实验平台的方法。该平台采用C#语言开发参数优化子系统、组态软件开发管理监控子系统、工业控制器模拟软件运行回路控制程序、MATLAB软件开发对象模型子系统,通过OPC软总线等技术实现了各个子系统的无缝连接。本文最后采用实际工业数据验证了平台的有效性,表明其广阔的应用前景。     

Numerical Simulation of Injection Molding Cooling Process Based on 3D Surface Model

The design of the cooling system of injection molds directly affects both productivity and the quality of the final part. Using the cooling process CAE system to instruct the mold design, the efficiency and quality of design can be improved greatly. At the same time, it is helpful to confirm the cooling system structure and optimize the process conditions. In this paper, the 3D surface model of mold cavity is used to replace the middle-plane model in the simulation by Boundary Element Metho…     

Virtual Testing Stand for evaluation of car cabin indoor environment

In the paper the authors refer to a new computational tool for the transient prediction of the car cabin environment and heat load during real operating conditions. The aim of the Virtual Testing Stand software is to support an early stage of the HVAC design process to predict demands for the heating and cooling for various operational conditions and types of car. This software was developed in Matlab as a standalone executable application including a parametric generator of car cabin geometry, a heat transfer model and a graphical user interface. The mathematical model is formed by the set of heat balance equations, which takes into account the heat accumulation, and the heat exchange between the car cabin, the outside environment, the HVAC system and the passengers. In this paper the main features of Matlab application are presented together with a selected sensitivity study of two significant parameters in a winter test case.     

层流冷却过程混合智能参数辨识

热轧层流冷却过程带钢温度难以连续检测,其换热系数具有随工况频繁变化而变化、动态特性具有时变、强非线性等综合复杂特性.正确辨识热轧层流冷却过程带钢温度的离散动态模型中的换热系数是提高模型精度的关键.本文将案例推理技术和神经网络技术相结合,提出了混合智能参数辨识方法.采用某钢铁公司热轧层流冷却过程实际运行数据对所提出的方法进行实验研究.结果表明本文提出的混合智能参数辨识方法大大提高了层流冷却过程带钢温度预报精度.     

典型化工过程软硬件一体仿真系统实现

为了研究、设计和拓展过程监控系统研究的试验平台,开发了基于TE过程(Tennessee Eastman process)的软硬件一体实时仿真系统。本文对这套仿真系统的硬件构造及功能,TE过程的实时仿真数据采集、数据处理、数据图形及表格显示等功能的实现予以详细地阐述。实验表明该系统功能完善,达到了预期的教学及科研目的。     

热轧带钢层流冷却系统的前馈-反馈控制及其优化

以热轧层流冷却系统为研究对象,对如何提高带钢卷取温度控制精度进行了研究;在带钢冷却模型的基础上,对预设定模块进行了前馈补偿;考虑模型的不确定性和大时滞特性,采用模糊Smith预估器提高了反馈控制的精度;结果证明所采用的这些措施大大提高了卷取温度的控制精度。