超低水头两叶片灯泡贯流式水轮机固液两相流研究

超低水头贯流式机组无论在电站增容改造方面,还是在超低水头开发方面,都具有巨大潜力。然而,水流中裹挟的泥沙会对机组运行产生不利影响,在汛期尤为严重,研究泥沙磨损问题对于机组的稳定运行具有重要意义。基于CFX平台,使用k-ε湍流模型,拉格朗日颗粒跟踪模型和Tabakoff and Grant磨损模型对2.1m超低水头下的两叶片灯泡贯流式水轮机进行了固液两相流数值模拟计算。通过实验验证数模计算的可靠性,对比单相及两相流工况下的涡流特性,探究不同泥沙浓度(Cv=1%～10%)、颗粒直径(D=0.1～1mm)对过流部件磨损位置、侵蚀率以及流动特性的影响。结论如下：在清水中加入泥沙颗粒后,泥沙颗粒对旋涡有增强作用;导叶凹面,叶片正面进水侧头部、叶片出水边、叶片轮缘,以及转轮室都是比较容易遭受磨损的部位;随着泥沙颗粒浓度、直径的增加,导叶、叶片及转轮室的磨损面积、磨损程度以及最大磨损率都呈上升趋势;相较于导叶,叶片和转轮室的磨损程度更为严重,在汛期运行时要更加注重磨损防护。     

基于正交试验多目标的两叶片灯泡贯流式水轮机性能优化

两叶片转轮适用于超低水头条件发电,并可弥补三、四、五叶片灯泡贯流式机组在超低水头条件下的缺陷,提高汛期发电量和电站低水头时运行稳定性。基于ANSYS CFX平台,采用正交试验法对某电站增容改造后的两叶片贯流式机组进行多目标结构优化。以叶片扭角、叶片安放角、轮毂比及导叶数4个设计参数作为影响水轮机的因素,探究其对机组出力、效率、压力脉动、叶片静应力和叶片变形这5个评判指标的影响规律。通过直观分析和极差分析结合的方法确定最优组合方案,并对优化前后的机组性能进行对比分析。通过研究发现:相对于其他3个设计参数,叶片扭角对水轮机性能影响最大。优化后,水轮机出力由3.13kW增加到4.11kW,增加31.3%;效率由87.63%提高到89.05%,提高1.42%。尾水管中段回流和漩涡消失,水流变得平顺,极大改善了流道内水流流态。     

基于纳什议价的多微网综合能源系统分布式低碳优化运行策略

针对当前多微网能源交易中未充分考虑供能侧与需求侧的互动关系,且随着碳交易市场的全面发展,多主体在碳交易机制下能源交易时的利益交互关系需深入挖掘等问题,提出一种基于纳什议价的多微网综合能源系统分布式低碳优化运行策略。首先,综合考虑多微网综合能源系统能源交易中各微网运营商以及用户的利益诉求,基于纳什议价理论构建碳交易机制下多个微网运营商与代表整个多微网用户侧利益的负荷聚合商的合作运行模型。其次,在证明所提纳什议价模型可以最大化社会效益的基础上,将原问题转化为易于求解的两个子问题,运用交替方向乘子法先后对两个子问题进行分布式求解,在交互有限信息的基础上达到博弈均衡,充分保证了各交易主体的信息隐私。最后,通过算例对比证明了所提方法在减少碳排放、提升个体效益和社会效益上的有效性,并深入分析了在碳交易机制下多主体合作运行减少碳排放的综合原因。     

温循条件下电源模块的瞬态热力耦合研究及优化

针对电源模块在温度循环条件下工作的可靠性问题,以典型电源模块为研究对象,基于有限元分析软件建立温循条件下电源模块的瞬态温度分布模型和电源模块的瞬态热力耦合模型,着重分析芯片、玻璃绝缘子等易损区域。在此基础上以玻璃绝缘子的最大热应力和芯片的最高温度为优化目标,对电源模块进行遗传算法优化设计。结果表明,相比其他研究直接施加热载荷条件,采用瞬态热力耦合所得电源模块结果更准确,芯片温度为86.03℃,玻璃绝缘子的热应力为61.27 MPa。经过遗传算法优化的芯片温度为81.85℃,玻璃绝缘子的热应力为37.05 MPa,满足可靠性要求。证明遗传算法与仿真结合,可有效提高产品设计的可靠性。     

基于ＬｏＲａ ＷＳ 的远程水产养殖监测系统

针对海域养殖区恶劣监测环境需求,本文设计了基于LoRa传感器网络+5G的远程水产养殖物联网监测系统环境监测系统。系统终端监测区域节点采用LoRa通信方式实现低功耗自组网,网关采用LoRa+5G的异构通信方式实现远程数据传输。系统实时采集溶解氧、氨氮、总磷等水质参数,通过网关利用5G基站上传至管理中心服务器,服务器对数据进行分析处理,并在web端发布。系统经实地测试,节点可靠通信范围可达4km,在未更换电池的情况下工作时间可超过半年;在持续工作90天,丢包率为1.46%,能够满足长期监测需求;节点数据与实地测量对比误差均在允许范围内;web端数据更新及时。系统实现了海洋环境下低功耗远程数据采集、处理与发布,而且实时性好,网络延迟低。     

几种金属材料在高炉煤气管道冷凝液中的电化学腐蚀行为

某电厂干法除尘高炉煤气管道中的316L不锈钢膨胀节发生严重腐蚀,取高炉煤气管道中3个不同部位的冷凝液,利用电化学阻抗谱和极化曲线研究了904L和254SMo超级奥氏体不锈钢、2507和2205双相不锈钢及纯钛在3种冷凝液中的耐蚀性能.结果显示:高炉煤气管道冷凝液中含有高浓度氯离子,具有较低的pH值,冷凝液中904L和2205不锈钢的电荷转移电阻Rct值最小,254SMo和2507不锈钢次之,纯钛的Rct值最大;5种材料在冷凝液中的腐蚀电流密度从大到小依次为904L＞ 2205＞ 254SMo＞ 2507＞Ti;在稀释后的冷凝液中254SMo不锈钢的Rct值显著增大,在稀释5倍的冷凝液中254SMo不锈钢的Rct值与纯钛接近.     

城市实时交通路网车辆路径优化问题研究

针对日益突出的城市交通拥堵问题,在综合考虑距离、载重量、时间、燃料对成本影响的基础上,研究时变车辆路径优化问题,提出跨时间域计算配送成本的方法,建立以成本为目标的城市配送优化模型。为提高算法的求解质量与效率,采用改进遗传算法,并设计两边逐次修正算子。最后,结合京东在重庆市的配送实例,分析车辆出发时间对成本的影响,同时考虑路径选择的灵活性并及时调整路线。实例验证了模型在城市配送中的适用性。     

生鲜水产品保鲜膜和保鲜衬垫的应用及研究进展

目的 阐明提高生鲜水产品贮藏保鲜性能的适用方法,指出现有水产品保鲜技术和保鲜材料存在的问题及不足,对未来生鲜水产品保鲜材料的发展作出展望性分析。方法 介绍生鲜水产品保鲜常用的物理、化学和生物保鲜技术的优势和不足。从分类、应用范围及抗菌、抗氧化等性能多角度出发分析保鲜膜、保鲜衬垫的研究现状。结果 传统的保鲜技术虽对生鲜水产品有一定的保鲜作用,但其保鲜性能有限,保鲜膜、保鲜衬垫辅以抗菌、抗氧化等性能的生物保鲜剂,可延长生鲜水产品的货架期。结论 保鲜膜、保鲜衬垫同生物保鲜剂联合使用,以获得具有高效、长效保鲜性能的新型保鲜材料,提高了生鲜水产品的鲜度品质。新型保鲜材料具有广阔的发展前景。     

基于博弈论的隐私保护分布式数据挖掘

隐私保护的分布式数据挖掘问题是数据挖掘领域的一个研究热点,而基于经济视角,利用博弈论的方法对隐私保护分布式数据挖掘进行研究只是处于初始阶段。基于收益最大化,研究了完全信息静态博弈下分布式数据挖掘中参与者(两方或多方)的策略决策问题,得出了如下结论:数据挖掘在满足一定的条件下,参与者(两方或多方)的准诚信攻击策略是一个帕累托最优的纳什均衡策略;在准诚信攻击的假设下,参与者(多方)的非共谋策略并不是一个纳什均衡策略。同时给出了该博弈的混合战略纳什均衡,它对隐私保护分布式数据挖掘中参与者的决策具有一定的理论和指导意义。