基于有限元方法的碾压混凝土重力坝坝体体型优化研究

采用非线性优化方法中的序列二次规划法（SQP）优化碾压混凝土重力坝坝体体型。此方法以坝体混凝土总造价为目标函数,采用弹塑性有限元方法计算坝体的应力,并且在“准弹性稳定法则”的基础上提出了有限元计算碾压混凝土重力坝应力的控制标准。该方法不仅考虑了坝体材料分区问题而且在优化过程中考虑了河谷形状对目标函数的影响,采用更多变量的组合,进行坝体体型优化设计。计算实例表明,在满足设计安全的前提下,能获得经济、实用的坝体体型。     

正交试验法在燃煤电站锅炉燃烧优化中的应用

采用正交试验设计法设置试验因素和水平,寻求不同负荷下的锅炉最优运行方式.考虑了辅机电耗的影响,提出了锅炉净效率概念.以锅炉净效率为主要优化目标,综合考虑再热汽温、烟温偏差等因素,通过试验得到锅炉不同负荷下主要控制参数和控制曲线,提高了锅炉运行的经济性和安全性.     

基于正交试验的磁流变阻尼器结构优化

采用有限元软件对磁流变阻尼器间隙磁场进行仿真计算,并设计正交试验对剪切阀式磁流变阻尼器的结构参数进行了优化研究.分析了阻尼间隙磁场强度的影响因素,并对主要因素进行了细化研究.计算结果表明,在考虑阻尼器边界漏磁的前提下,磁极宽度是影响阻尼间隙磁感应强度的主要因素,阻尼间隙磁感应强度随着磁极宽度的增大线性降低,随激励电流线性增大.因此在设计大阻尼力减振器时,宜将阻尼器活塞分为三阶段或更多阶段.     

U形渠道直壁式量水槽体型优化及在泾惠渠三支渠上的应用

本文对U形渠道直壁式量水槽的体型进行了优化，规范了量水槽的设计标准，根据优先数，对量水槽的喉道宽度进行了优选，结合泾惠渠三支渠U形渠道的实际情况，优选后的喉道宽度有5种，常用的只有3种。规定了量水槽的命名方法。为量水槽的标准化、工厂化生产奠定了基础。     

基于正交设计试验的永磁同步牵引电机散热的数值模拟研究

基于Taguchi正交设计试验,以定子绕组最高温度为试验指标,采用数值模拟方法分析了机座的散热筋参数对电机散热性能的影响。通过极差分析,发现影响定子绕组最高温度的各因素主次顺序依次为,散热筋高度、散热筋间距、散热筋宽度。综合考虑材料成本和电机减重要求,得到最佳的水平组合方式为散热筋高度30 mm、散热筋宽度4 mm、散热筋间距20 mm。     

磁流体仿真与正交试验融合设计的灭弧室性能优化方法

低压断路器开断过程产生的电弧是影响其开断性能的重要因素,研究并优化低压断路器灭弧性能是提高其品质的关键。该文提出一种磁流体仿真与正交试验融合设计的灭弧性能优化新方法。建立了基于磁流体理论的电弧等离子体模型,研究了跑弧道形状、灭弧栅片数量、横向磁场、灭弧室压力等对灭弧性能的影响,得出优化因素组合及变量范围。在此基础上,建立了多维电弧参量测试系统,将磁流体仿真与正交试验进行融合,分别设计了四因素三水平、四因素四水平正交试验,融合后获得五个因素对灭弧性能影响强弱的排序为：灭弧室压力、横向磁场、跑弧道形状、栅片数及触头材料。最后结果表明,灭弧室压力、横向磁场、跑弧道弧度、触头Agcd比例变大均能减小电弧转移时间,栅片为7片时电弧转移效果最好。     

CFB锅炉燃烧优化调整试验方法研究与应用

提出了循环流化床(CFB)锅炉燃烧优化调整试验的目的及方法,并对该方法的主要内容及CFB锅炉燃烧优化调整试验结果进行了介绍.给出了在A电厂440 t/h CFB锅炉、B电厂470 t/h CFB锅炉的应用实例,并探讨了影响CFB锅炉运行和炉内磨损的相关问题.     

一种迅速而有效的优化方法——改进正交试验法在感应电机设计中的应用

本文针对三相感应电机优化设计问题,提出了一种迅速而有效的电机优化方法——改进正交试验法。电机优化设计属于求解约束非线性混合离散规划问题,改进正交试验法则是求解此类问题的较好方法。三个多极值混合离散数学问题的求解以及感应电机单台和系列优化设计的结果表明,该方法是一种既实用又相当有效的电机优化方法,可迅速求得全局最优点或近似全局最优点。     

基于正交试验的级联相变蓄热装置相变材料高度的优化

级联潜热蓄热技术是平衡可再生能源利用与供需差距的一种有效技术,提高级联相变蓄热系统的蓄热特性具有重要意义。为研究不同相变材料高度对级联相变蓄热装置蓄热量和(火用)效率的影响,采用三元二次回归正交试验结合数值模拟的方法,建立可靠且不失拟的回归方程对每层相变材料高度进行了优化。试验结果表明：每层相变材料高度对蓄热量和(火用)效率会产生较明显的影响,并且每层高度的交互作用也会对蓄热量和(火用)效率产生一定的影响,回归方程满足回归试验的显著性检验以及失拟性检验。通过回归方程得出在3600s时间段内蓄热量最大时的4层相变材料的最佳高度比为1:3:4:4,最大蓄热量为27.02MJ,在此时间段内(火用)效率最大时的4层相变材料最佳高度比为4:3:4:1,(火用)效率最大为71.26%。运用此方法可以建立任何时刻蓄热量以及(火用)效率与相变材料高度之间的关系。     

基于正交试验法的高压断路器机构多指标仿真优化

高压断路器是高压输电系统中控制通路、开路的重要器件,而高压断路器的合闸、分闸动作时间则是评价其机械性能的两项重要指标。本文通过设计正交试验方案,采用虚拟仿真技术,实现机构机械性能的多指标优化。首先在ADAMS中建立了高压断路器机构的多体动力学模型,完整复现了机构的储能、合闸和分闸动作的动力学仿真;接着结合高压断路器机构的实际功能,分析了关键零部件储能拉簧、分闸拉簧以及触头压簧对于合闸和分闸动作的影响;最后同时考虑合闸时间和分闸时间两个指标,通过正交试验进行了机构多指标优化,得到了最优的弹簧刚度参数组合。     

旋流竖井段水力特性数值模拟

采用标准κ-ε模型和VOF方法相结合,实现了水平旋流竖井段的水力特性的数值模拟.并计算了不同收缩比起旋器出口情况下竖井段的水力特性。模拟计算结果与试验结果对比表明,旋流竖井段的水力特性采用这种标准κ-ε模型的模拟效果较好。     

大型湿冷机组排汽通道流场数值模拟与优化

改进汽轮机通流部分增加通流能力是提高火电机组热经济性的主要方式之一,而排汽通道是汽轮机通流部分的最后一段,因此,可以通过改善汽轮机排汽通道的流场来提高热经济性。运用ANSYS Fluent软件对600 MW水冷机组的汽轮机排汽通道流场进行数值模拟,发现在原设计下,由于小汽机排汽的冲击及贴近壁面处蒸汽流速高的原因,排汽通道出口速度的均匀性较差。针对这种现象,本文通过设计导流结构,对排汽通道流场进行了优化,结果表明:经过流场优化后,机组排汽通道在喉部出口的蒸汽流速的均匀性得到了显著提升,从而有利于提高凝汽器换热性能、降低排汽背压,实现深度节能。     

基于免疫粒子群算法的水沙调度模型研究

本文利用多目标规划的思想方法,结合免疫粒子群优化算法建立了水库水沙联调的多目标规划模型.该模型为协调水库发电效益和排沙减淤之间的矛盾提供了一个新的途径,所提出的算法是建立在非线性整体求解的理论基础之上,因此可以克服动态多目标规划的"维数灾".实例研究表明,本模型可以较好地模拟和优化水库运行状态.     

330MW机组高调门流量特性优化方法研究与应用

火电机组高调门流量特性与实际特性相一致是机组具有较高负荷控制精度的基础。针对某330 MW机组自动发电控制(AGC)、一次调频调节精度不高,部分负荷调节范围内调门抖动的问题,研究了一种高调门流量特性优化方法,该方法在机组实际流量特性管理策略的基础上,以实际流量响应流量指令线性化为目标,对数字电液控制系统(DEH)调门管理函数进行优化。优化应用结果表明,该方法有效、可行,在一定程度上能提高机组AGC、一次调频精度,并能解决部分负荷下调门抖动的问题。     

数据中心热环境数值模拟及气流均匀性优化设计

数据中心冷却系统的能耗约占总能耗的40%,合理的气流组织形式能有效提高数据中心制冷效率,改善数据中心的高能耗问题。为了优化数据中心的气流组织形式,首先根据数值模拟的结果定性分析了送风方式、冷通道封闭模式、回风口位置对热环境的影响。其次引入了不均匀系数,利用正交试验法,定量探究了空调布局方式、通孔地板孔隙率、架空地板高度对气流均匀性的影响。基于华东某数据中心算例进行研究,结果表明采用架空地板下送上回风、对冷通道全封闭处理、回风口位置设于热通道上方可以让数据中心热环境表现较好。各因素对气流均匀性的影响主次顺序为空调布局方式、架空地板高度、通孔地板孔隙率。     

600 MW超临界对冲燃煤锅炉燃烧特性研究

全面分析了锅炉切圆燃烧和对冲燃烧2种方式的特点;研究了湘潭电厂600 MW超临界锅炉HT-NR3旋流燃烧器的特性;通过对冲火焰锅炉炉内燃烧过程的数值模拟,提出了运行中可能存在的侧墙结焦和炉膛温度偏低的问题;通过燃烧优化试验,在燃用劣质煤条件下锅炉经济性得到提高.     

一维河网模型断流问题研究

在枯水季节的河网中,常常存在断流的问题。为了计算河网区域水沙数学中断流对分流量以及冲淤量的影响,本文提出了一种修正零流量法来模拟河网中的断流现象。该方法综合了虚拟断面法和零流量法的优点,可以根据断流判定条件修正汊点矩阵。这种新的断流计算方法被应用于荆江洞庭湖河网区域,模拟了三口的分流规律,并取得了较好的结果。该方法可以有效避免虚拟断面法枯水季分流量过大和零流量法易致汊点矩阵奇异。     

可穿戴计算机主板振动优化模型研究

可穿戴计算机主板的结构尺寸是决定可穿戴计算机抗振性能和可穿戴性能的关键因素。本文针对可穿戴计算机振动设计所具有的特殊性,在对可穿戴计算机主板受迫振动分析和主板固有振动频率分析的基础上,同时考虑其结构尺寸对其可穿戴性能的影响,建立了可穿戴计算机主板振动优化模型。由于无法得到主板固有振动频率的精确解,本文通过仿真试验确立可穿戴计算机主板固有振动频率与其结构尺寸的对应关系。提出＂分层细化＂的方法,采用多组正交试验方案,以最少的仿真试验次数得到振动优化模型的最优解。     

迷宫通道式高压调节阀的流动特性与数值模拟分析

为了分析串联型迷宫式流道的流场特性,建立了流道内流体流动的动力学模型,通过数值模拟计算的方法,对流道的降压特性进行预估和判断,为流道的优化设计提供了重要参考.     

双级旋流环形燃烧室流场的数值分析与试验研究

为研究环形燃烧室出口温度分布特性,以某型燃气轮机双级旋流回流环形燃烧室作为研究对象,分别采用数值分析和试验的方法,研究该燃烧室流场特性和出口温度分布特性。数值模拟得到冷态流场特性和温度分布。根据部件试验结果详细分析出口温度沿周向分布和透平叶高分布特性,发现了局部高温影响出口温度分布系数的规律。并在此基础上调整旋流器和喷嘴的匹配关系,经过调试后出口温度分布系数有明显改善,而径向温度分布系数变化不大。结论证明该文的调试方法是可行的,为该类环形燃烧室出口温度场品质的改进提供了指导作用。