载流子注入与半导体制冷

本文着重讨论了载流子注入半导体制冷的关系,并且对其制冷性能进行了比较分析。     

多股流换热器精确数学控制的反问题算法

在两股流换热器精确数学控制的基础上,提出多股流换热器精确数学控制中的反问题算法,对于其中存在的难以解决的多个待定系数的不适定问题,采用综合法首先将多股流换热器综合成两股流换热器,然后通过对数平均温差法来作为获得辅助流体调节量的反问题算法,最后通过多股流换热器的精确数学控制实验表明,这种控制方法无论从控制精度还是控制速率上都达到了很好的控制效果.     

基于蒙特卡罗遗传算法的换热网络优化问题

在换热网络超结构及其数学模型的基础上,提出了换热网络优化的蒙特卡罗遗传混合算法,利用蒙特卡罗方法在解空间进行全局搜索,得到最佳换热匹配,由此引入遗传算法对网络优化问题中的连续性变量进一步优化,降低换热网络年综合费用。实例表明,应用蒙特卡罗遗传混合策略能在保证算法的全局搜索能力的前提下,提高换热网络优化效率,并能使换热匹配更加合理,减少加热器和冷却器的投入,降低网络的综合费用。     

基于模拟退火算法的换热网络双层优化方法

针对同时存在整型变量及连续变量两种变量形式的换热网络优化问题,提出一种基于模拟退火算法的双层优化方法,分别处理代表结构的整型变量及代表费用的连续变量优化。外层算法以经济费用目标作为判断换热网络结构优劣的标准,通过随机扰动产生试探结构,借助模拟退火机制逐步进化外层结构;内层算法以流股间匹配的换热量作为优化变量,采用模拟退火算法实现费用连续变量的优化,再反馈到外层的结构优化过程。两个具体算例证明:模拟退火算法应用于换热网络结构的整型变量优化可以找到较优换热网络结构,而双层优化方法可有效处理具有整型变量和连续变量两种变量形式的换热网络优化问题,取得较好的换热网络设计。     

非均质多孔介质内超临界二氧化碳驱替盐水过程的孔隙网络模拟

针对CO2在非均匀多孔介质内的储存过程,建立二维动态孔隙网络模型,对含盐水的介质中超临界CO2驱替盐水的过程进行模拟计算。提出用非均匀性来衡量二维动态孔隙网络模型中喉道的分布特性,通过建立3种非均匀性不同的二维动态孔隙网络模型,分析非均匀性对CO2封存的影响。模拟计算结果表明,非均匀性越大的二维动态孔隙网络模型,驱替过程中超临界CO2的前进端越不稳定,且最后突破时的超临界CO2饱和度越低;通过分析稳定驱替下不同时刻的CO2分布,揭示非均匀性的影响机理;非均匀性越大,陷住的含盐水孔隙更多是导致突破时超临界CO2饱和度越低的主要原因。     

多股流板翅式换热器翅片旁通的数值分析

给出了多股流板翅式换热器是否发生翅片旁通的判断准则,据此计算了四股流板翅式换热器的相关系数。通过对多股流板翅式换热器数值程序进行求解,得出了四股流板翅式换热器的翅片温度和流体温度分布曲线,与判断准则得出的结论吻合一致。     

凝汽器喉部扩散角对其性能的影响研究

该文利用直接模拟蒙特卡罗数值模拟方法，分析了凝汽器喉部扩散角度对其汽阻以及流场均匀性和稳定性的影响。通过计算和理论分析，得到了喉部压力损失随喉部扩散角的变化关系，并提出了临界扩散角的概念；分析和比较了不同喉部扩散角时的喉部出口流场分布。最后，从这两方面对汽轮机凝汽器喉部的扩散角进行了优化分析，得到结论：在临界扩散角以下适当扩大喉部扩散角可以有效地减小汽阻，而小的喉部扩散角可以带来更均匀的出口流场。     

换热网络的动态柔性及其优化

在探讨换热网络可控性和抗干扰能力两方面性能的基础上,提出了换热网络动态柔性的概念,并分析了该性能参数对实际换热网络运行的影响。在此基础上提出了考虑换热网络可控性和运行稳定性的优化设计方法。结果表明,将动态柔性参数引入到换热网络优化设计中,不仅能够兼顾稳态和动态两方面性能,还可得到更适合实际需要的换热网络结构。     

基于正弦调整的粒子群算法应用于换热网络

粒子群算法在优化换热网络综合问题后期,通常陷入局部极值而无法寻到全局最优解。通过对粒子群算法中的种群大小、迭代步数、最大速度、惯性权重4个参数的正交试验,得出了惯性权重是平衡算法局部搜索和全局搜索能力的一个重要因素。在综合分析标准PSO算法速度进化方程的基础上,提出了一种按正弦变化惯性权重的PSO算法,并利用标准测试函数验证了算法的性能。通过典型算例证明改进后的PSO对换热网络综合问题的有效性。     

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。