换热器网络的最优设计及其应用

以炼油厂催化裂化装置油料换热系统为对象,应用夹点技术及TI法,形成具有最大能量回收特征的初始网络,并根据能量松驰原理及分枝调整技术,对初始网络进行最优调整,应用实例表明,换热器网络的最优设计具有实用性和经济价值.     

异构型无线传感器网络的生命周期

研究了一种异构型无线传感器网络的能量效率问题。该网络是具有不同初始能量的两类传感器节点以不同的数量均匀地分布在监测区域形成的,它基于簇的方式周期性采集数据传输到网关(sink)节点。本文对簇头节点和成员节点的能量消耗进行了数学建模,并且分析了网络的生命周期与检测区域参数之间的关系。通过理论分析和仿真结果得到了最大网络生命周期的最佳分簇数目以及不同层次节点的能量分配比例,并进一步导出了网络生命周期与簇头能量配置的关系。     

基于能量变化和检测概率的传感器网络调度机制

提出了一种基于能量变化和节点检测概率信息的传感器网络调度机制,该机制依据网络节点能量变化量调节调度周期,引入了节点检测概率模型调整调度以提高网络数据收集准确性. 仿真实验验证了机制的优越性及可靠性。     

一种改进BP神经网络在模式识别中的应用

为了提高神经网络识别的速度及实用性,在传统BP神经网络的基础上,提出了一种动态调整网络结构的改进网络模型,给出了该模型在应用中的算法,并做了特征提取．仿真结果表明,与传统的BP神经网络比较,改进网络的初始权值的选取相对容易,有效降低了陷入局部极小的可能,提高了网络收敛和识别的速度．     

基于概率的能量均衡无线传感器网络路由协议

该文讨论了路由协议在实际中的应用及存在的问题,并进一步提出了基于概率的能量均衡路由协议.分析对比证明基于概率的能量均衡路由算法与一般最短路由算法相比,具有能量均衡且低能耗的特点,实验表明,该算法能使网络均衡,从而有效的延长网络寿命,获得更好的性能.     

基于能量异构网络环境下的WSN优化成簇算法

在能量异构无线传感器网络中,节点的初始能量在一定的范围内随机分布,负载均衡和降低能耗是传感器网络成簇算法的一个重要挑战．提出了适用于能量异构网络环境下的传感器网络生存时间优化成簇算法SNLOC（Sensor Network Lifetime Optimization Clustering Algorithm）,该算法通过构造基于节点剩余能量的簇首选择机制和基于综合代价函数的簇域划分机制,在有效保证节点能量损耗公平性的同时逐渐降低网络节点间的能量差异,很好地延长了网络生存时间．模拟实验结果显示,在能量显著差异的网络环境中,SNLOC可以更好地实现负载均衡,极大地提高网络的生存时间．     

基于神经网络的云机器人服务质量控制方法研究

云机器人通过动态"卸载"任务到云端高效处理,极大提高了节点的智能水平。然而,由于云端应用的实时性差异和负载的不可预知,对网络传输的服务质量(quality of service,QoS)需求不尽相同。从控制角度研究网络传输的服务质量问题,提出并实现了一种基于BP神经网络的双闭环接入控制方法(BPFD-MAC),在最大化能量利用率的同时,实现绝对服务质量和相对服务质量保证。通过反馈控制结构,将绝对QoS约束和相对QoS约束解耦为2个独立闭环:活动时间闭环根据高优先级的延迟控制节点活动时间,满足绝对约束;退避窗口闭环根据不同优先级的延迟比,调整退避时间的初始上限,保持相对延迟比例关系恒定,满足相对约束。并采用BP神经网络方法进行参数自适应校正和控制器设计。最后,基于ZigBit 900的硬件实验表明,相对于FD-MAC,BPFD-MAC不仅能够在负载动态变化时提供绝对和相对QoS保证,并且在网络高负载下,具有更高的吞吐量和能量利用率;在网络低负载下,具有更低的能耗。     

有向超图的超网络能量及其性质

图能量表述为方阵形式的矩阵特征值绝对值之和. 网络能量已在无向图、有向图及混合图中得到较为成功的应用,与传统意义上的图能量之间存在多个相同或相似的上下限. 由于图与超图之间的关联,无向图与有向图的网络能量及无向超图的超网络能量之间存在密切联系. 将超网络能量由无向超图推广应用到有向超图,提出了有向超图的超网络能量,分析了无向超图与有向超图的超网络能量之间的关联,同时论述了无向图与有向图的网络能量及无向超图与有向超图的超网络能量之间的联系,最后给出了有向超图的超网络能量若干重要性质.     

一种适用于移动自组网的带宽及能量感知路由协议

按需距离矢量协议(AODV)是移动自组网和无线传感器网络广泛使用的一种路由协议。针对移动自组网在高移动性、高流量情况下易拥塞,以及AODV在路由选择时采用最小跳路径可能导致较低吞吐量的问题,提出了一种带宽及能量感知路由协议BE-AODV。BE-AODV通过感知节点的剩余带宽和能量,使节点可以根据剩余带宽来调整数据包速率从而避免网络拥塞,根据剩余能量选择稳定的路由从而平衡节点的负载。网络仿真表明,BE-AODV具有较高的吞吐量与较低的丢包率。     

具正初始Nehari能量非局部抛物方程的爆破解

研究了一类非局部抛物方程的初边值问题,综合使用比较原理及对初值合理的构造等手段,证明在高初始能量情形,即使初始Nehari能量为正值,方程依然存在爆破解。这表明就该方程解的渐近行为而言,高初始能量情形与低初始能量情形之间存在巨大的差异。     

夹点理论及其在换热网络中的应用

换热网络优化综合目前主要有3种方法:试探法,夹点技术,数学规划法。但在实际应用中,夹点技术证明有效并已取得显著经济效益。给出了夹点技术中几个关键问题的求解方法以及如何准确快捷的找出换热网络中的夹点。应用这些方法可以有效的进行换热网络的最优设计,做到最大限度的利用能量。针对生产和实践中遇到的特殊情况给出了解决办法,并用一个具体实例说明改造后的传热效果。在分析了夹点技术的理论基础和热力学原理的基础上,提出了夹点技术的理论局限性,及其相关的原因及克服办法。     

运用夹点设计法对一实际换热网络的改造

随着能源价格的不断提升,化工企业的节能降耗成为紧迫必行的任务。通过在对一实际过程的换热网络结构分析的基础上提取热、冷工艺物流,在给定的最小传热温差（20℃）限制下运用夹点设计法合成具有最大热回收的新换热网络;采用断开热负荷回路、取消热负荷较小的换热器达到减少换热器个数、简化网络的目的;由于热负荷转移造成了某些换热器传热温差违反最小传热温差限制、甚至出现传热温差为负值（违反热力学第二定律）的情况,采用能量松弛法恢复这些换热器的传热温差至给定的最小传热温差。经过调优后换热器网络总换热设备个数与原实际网络的相同,但与原实际网络相比,热、冷公用工程均节省1220kW。     

基于物联网的高校热网监控系统研究

为实现高校集中供热网在节能、环保、安全的环境中运行,利用物联网将自动化监测、控制引入供热系统中,对供热系统的运行参数集成、共享,利用先进的控制、管理手段,达到系统的时时监控、分析判断,及时准确调整,消除供暖冷热不均现象,供热量与需热量匹配,及时诊断故障并报警,实现系统管理由手动到自动的转变,运行数据的全面量化管理.     

模拟分析法在横琴新区供冷管网中的应用

供冷管网是一个复杂的流体网络,它的运行工况受工作条件、时间、环境和施工等多方面的影响.水力失调是供冷管网中的普遍存在现象,也是影响供冷质量和导致供冷能耗高的重要因素之一.文中对横琴新区供冷管网水力失调情况进行分析,利用模拟分析法,对管网进行流量的分配,通过改变流量,对管网进行初调节,实现管网的水力平衡.     

能量系统广义换热网络优化的蒙特卡罗SCDD法

在能量系统广义换热网络超结构及其数学模型基础上,提出了广义换热网络优化的蒙特卡罗SCDD混合算法,将蒙特卡罗法的全局搜索能力强和SCDD法计算效率高的优点相结合,提高广义换热网络优化算法的鲁棒性和计算效率,也增强了算法获得全局最优解的能力。实例应用表明:蒙特卡罗法能够有效获得广义换热网络的初始能流分配比例,而SCDD法提高了最佳能流比例的求解效率,利用蒙特卡罗SCDD混合求解算法可获得广义换热网络的最佳能流分配比例,使得总能利用效率最高。     

气-气热管换热器的优化选型设计

热管是一种传热效率极高的新型传热元件 ,由热管组成的热管换热器具有结构紧凑、有利于控制酸露点腐蚀、工作可靠等优点。这种换热器在热能利用、废热回收等方面应用广泛。热管换热器形式多样、结构复杂 ,因而如何选择其形式是工程应用中的一个重要环节。以气 -气热管换热器中的典型代表———热管空气预热器为例 ,详细阐述了热管换热器整体优化设计及优化选型方法。以年净收益最大为目标函数 ,建立了优化设计的数学模型 ,并采用穷举法和复形调优法对热管换热器的热管基管直径、冷热流体侧翅片间距、翅片厚度、管束横向管间距及冷热流体的迎风流速进行优化。开发了热管换热器优化选型程序 ,同时通过对实例进行计算和分析 ,并与常规设计计算结果进行比较 ,最后得出结论 :通过优化设计既可节省大量的初始投资 ,又可降低运行成本 ,从而获得可靠的经济效益 ,为工程设计提供了设计思路。     

基于反馈调控参数的BP学习算法研究

为解决经遗传算法优化后的BP网络极易陷入饱和区域而导致网络学习停滞的问题,基于神经生理解剖学关于神经电位脉冲发放系统和神经递质系统的耦合机理,提出一种改进的基于反馈调控参数的BP学习算法,通过反馈调控参数对神经元的节点输出进行扰动,避免学习过程中发生权值调整量趋于。的问题,从而解决经遗传算法优化后的BP网络容易出现的饱和区域问题．仿真实验结果表明,该方法能有效克服饱和区域引起的学习停滞问题,提高BP网络对遗传算法优化结果的精确定位能力,而且还具有收敛速度快和稳定性好的优点和在较大权值空间中的寻优能力．     

吉化炼油厂第二常减压换热网络的优化节能研究

应用换热网络软件包 ,对吉化炼油厂第二常减压换热网络进行了优化节能研究 ,找出了原有换热网络存在的问题 ,通过换热网络的合成、分析、换热器优化设计及流程模拟 ,提出了对原有换热网络优化改进的方案 ,并进行了优化设计 .改进后换热网络的初底油换后温度由原来的 30 2℃提高到 32 2℃ ,2 0 0 0年 5月大检修期间改造开车一次成功 ,2 0 0 0年 6月对装置进行了技术标定 ,其各项指标均达到了设计值 .每年直接节省燃料油 4918吨 ,年节能效益 6 88万元 ,设备投资 15 0万元 ,改造投资回收期 2 .6个月 ,节能效益可观 .     

微波辐射处理乳化废水的研究

采用微波辐射技术,对模拟乳化废水进行微波辅助化学破乳处理工艺研究.分别考查微波功率、辐射时间、静置时间和pH等工艺参数对破乳效果的影响,获得最佳处理条件:控制废水pH为2~3,在微波功率600 W下辐射1 m in后,室温静置1 h.在此工艺条件下,对乳化废水的COD去除率可达70%~75%.考查初始COD值和快速冷却对废水破乳效果的影响,结果表明:该处理工艺具有良好的抗冲击性,采用经微波处理后的出水和未经处理的进水进行热交换是可行的.酸化法破乳、微波直接辐射破乳和微波辅助酸化破乳3种不同工艺的对比实验说明,微波辅助化学破乳工艺具有明显的破乳效果,微波与H 之间具有协同作用.     

换热强化及其优化设计的新途径

审视了强化换热及其优化设计换热系统的方法,无论是传统的强化换热方法还是场协同方法,都只片面地强调了强化传递强度而忽视了由于强化所引起的能量耗散的约束。在强化传递强度的层次上,给出了换热强度与流体中内场和外场的数学关系,通过协调不同驱动力之间的关系可以强化热传递强度。在优化设计换热系统的层次上,给出了优化设计的热力学判据,表明了不可逆性与推动力之间的权衡,并由此得到换热器强化的优化设计温差。