基于神经网络的海水淡化系统产水模拟及预测

海水淡化是一个涉及传热传质等诸多因素的复杂的非线性过程。为了克服传统数学建模方法在模拟仿真精度和实时性方面的不足,对大样本空间的神经网络构造及网络学习加速方法进行了大量探索及尝试,成功地将神经网络技术引入海水淡化产水过程中构造新的产水模型,建立了以空气入口干球温度、预冷器进口冷却水温度、海水喷淋温度和海水喷淋量作为输入参数的海水淡化系统神经网络模型。分析表明,该模型不仅具有较高的仿真精度,而且保持了系统原有的光滑性,能满足系统实时仿真模拟预测的要求。     

应用人工神经网络(ANN)分析热泵型海水淡化系统产水特性

利用人工神经网络来模拟仿真热泵型海水淡化系统的性能。以空气入口干球温度和湿球温度、预冷器进口冷却水温度、预冷器出口冷却水温度、海水喷淋温度作为输入参数,建立了海水淡化系统产水(淡水)模型。对建好的神经网络模型经训练学习后,用来模拟预测预冷器和蒸发器的产水值,并且与数值模拟产水值、实验产水值进行了比较,误差较小。表明利用人工神经网络(ANN)建立的热泵型海水淡化系统仿真模型取得了满意的结果。     

液-汽引射器内液汽混合过程压力及汽液分布特性研究

为了明确液-汽引射器在工作过程中压力及液汽分布特性,采用混合多相流模型及标准k-ε湍流模型,建立了液-汽引射器三维数值计算模型,对液-汽引射器内部的压力及液汽流动状态进行了分析模拟,得到了不同工作流体参数下引射器内部压力及汽液分布规律。研究表明:沿引射器水平中轴线方向,压力及汽相体积分数随工作流体压力的增大而减小,随工作流体温度及流量的变化基本不变;沿引射入口轴线方向,吸入室的压力随工作流体压力的增大而减小,随工作流体温度及流量的变化几乎不变;沿引射入口轴线方向,汽相体积分数随工作流体压力及温度的变化较小,随工作流体流量的增大而增大。研究将有助于掌握液汽引射器内部压力及汽相体积分数的变化规律,有助于引射器的科学设计和运行。     

声场作用下含盐液滴冻结过程及组分迁移特性的研究

为了揭示超声波辅助冻结的内部作用机理,明确声场作用下相变冻结过程中的热质传递规律及组分迁移特性,根据声场理论分析了超声波的空化作用和热效应,并在冻结过程能质守恒的基础上建立了超声波作用下液滴相变冻结及盐分迁移数学模型,研究了超声波对液滴冻结过程中气泡状态和液滴温度的影响,分析了不同盐浓度下液滴冻结过程中固液界面、溶液比例、盐度及盐水残余率的变化规律。结果表明,超声波空化作用强化了界面处的热质传递,液滴温度下降较快,有利于液滴的冻结;液滴盐浓度越高,凝固界面的移动越慢,液滴直径为2 mm时,盐浓度5wt%时达到冻结点的时间为15 s,盐浓度8wt%时达到冻结点的时间为20 s;超声波作用下盐浓度越低,冻结过程中盐分迁移变化越剧烈。     

将基础数学物理知识融入“工程热力学”教学中的探索

“工程热力学”作为能源动力类专业的核心基础课程,对于后续专业课程的学习和研究能源的高效转换利用具有重要的学习意义和实际应用价值。提出注重数学、物理知识在“工程热力学”教学中的引导作用,构筑基础数理知识与“工程热力学”课程有机结合的教学方法,强化学生对热力学中抽象概念、过程的理解和领会,加深对热力学基本规律的认知和把握,以提高和改善“工程热力学”课程的教学效果。     

新工科背景下多学科交叉融合的建环专业人才培养模式探索与实践

新工科建设是应对经济发展、产业变革和全球竞争,推动我国迈向高等教育强国的重要举措。依托学校传统工科优势和特色资源,立足建环专业新工科发展方向,对多学科交叉融合的建环专业人才培养模式进行探索与实践。通过合理定位人才培养特色、构建多维交叉融合课程体系、组建多学科融合师资队伍、打造多元化协同育人实践平台、推进科研创新和科技竞赛融入教学、开展高水平国际化合作办学等举措,形成多学科交叉融合的建环专业特色办学模式,实现人才培养模式的创新。该模式实践成效良好。     

负压下热管管外降膜蒸发的换热特性研究

热管作为一种高效的传热方式,以其优良的传热性能在工业生产的不同领域中得到了广泛应用.根据流体边界层理论,研究了负压下热管管外降膜蒸发过程中速度边界层和热边界层的形成规律,给出了速度边界层和热边界层厚度的计算函数.在此基础上得到了该模型下热管管外降膜蒸发换热系数的计算方法,推导出相关的计算公式.分析了真空度、喷淋负荷以及传热温差等对热管管外降膜蒸发传热性能的影响,为热管在负压下管外降膜蒸发的工程应用和研究提供了指导.     

分层岩土中地埋管换热器传热解析模型与分析

为准确预测地埋管换热器在分层岩土中的传热特征,采用分离变量法和格林函数法,基于单个圆环热源基本传热单元问题的解答,建立考虑岩土结构分层和横观各项同性特征的地埋管传热解析模型。该模型适用于工程中常见的垂直钻孔和桩基埋管换热器分层传热问题,具有较好的普适性。以2层岩土为例,利用模型解答对分层岩土中地埋管的传热特征以及分层参数对其影响规律进行研究。结果表明：均匀介质假设计算误差随作用时间的增加而逐渐增大,在靠近热源处误差更加明显,预测地埋管长时间温度响应时,应采用分层传热模型;在临界区域范围内,可用均质假设模型预测地埋管的传热特性,均质等效热物性参数取为对应岩土分层的热物性参数值;分层岩土导热系数对地埋管传热性能影响较大,岩土平衡温度随分层导热系数比的增大而明显降低;地埋管长度和直径的比值对地埋管传热性能有所影响,岩土平衡温度随长径比的增大而升高,且其影响程度随分层导热系数比的减小而增强。     

矩形翅片管糖醇相变储热器传热性能分析

对糖醇基矩形翅片管相变储热器传热性能进行数值模拟与实验研究,利用数值模型研究传热流体入口温度、流量以及储热器翅片间距、管间距等参数对充放热性能的影响。研究表明：从运行参数看,由于相变材料导热系数的影响,翅片强化区外流体入口温度与材料相变温度的温差对充放热速率呈正相关;在管内湍流条件下,管内流速在高于0.53 m/s时,不能显著提升储热器的充放热速率;从结构参数看,增加翅片可显著提升翅片区内充放热速率,翅片间距小于10 mm和管间距小于52.5 mm对充放热速率影响不明显。     

高温流体温度变化对液-气引射器内部汽化影响特性研究

为了揭示液-气引射器在工作流体温度较高时存在汽化的问题,通过建立液-气引射器三维模型,对不同温度工作流体引射器内部的流动状态进行了数值模拟,得到了引射器内部汽化的时变规律,明确了不同工作流体温度对引射器内部汽化的影响。研究表明,工作流体的温度越高,汽化现象越明显。该研究将为高温工作流体的液-气引射器的设计和安全运行提供了指导和参考。