集中供热系统适量供热调节技术

集中供热的采暖用户实行计量收费并且具有自调节能力以后,必须要有与用户调节相匹配的运行调节手段,才能实现系统的适量供热.结合集中供热常用的系统形式,分别分析用户、热网及热源在各种运行方式下的调节特性及节能潜力,得出室内系统变流量、循环水泵变转速运行时节能量最高,并给出循环水泵定转速运行及变转速运行下的控制系统方框图.最后指出,应该针对新型供热系统和旧有供热系统的特点,制定相应的整体综合调节策略,才能实现节能最佳.     

圆管层流脉动流动的数值模拟

为研究圆管层流脉动流动特性,建立了二维非稳态轴对称模型,对壁温恒定、入口速度周期性变化的流体进行数值模拟.分析了速度振幅和频率对层流流动的影响,得到了频率和振幅对压力、温度、壁面摩擦系数影响的规律.研究表明:脉动流动时,压力、温度、壁面摩擦系数围绕相同Re下稳态流动时的数值波动;压力与速度之间存在相位差;压力、壁面摩擦系数的波动与速度振幅和频率成正比;温度的波动与速度振幅成正比,与频率呈反比;当流体脉动的频率和振幅足够大时,会在近壁面处出现回流,并且出现回流的时间会随着频率和振幅的增大而增长.     

悬挂式重力补偿系统精密跟踪方法

介绍了一种用于研究空间机器人微重力条件下的工作特性的悬挂系统——悬挂式重力补偿系统,并给出了悬挂模块的动力学模型.通过数值求解与仿真,运用非线性规化求出了一定条件下的最优控制参数;用正交试验寻优、基于时间最优控制的试凑法证明了优化模型的解正确性.该研究为空间机器人地面试验系统模拟微重力环境下精密跟踪运动提供了最优控制方法.     

压电双晶片型旋转精密驱动器动态特性和控制

提出了以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型冲击式旋转精密驱动器.制作了驱动器样机,建立了基于Lugre摩擦模型的驱动器动力学模型.对驱动器动态特性进行了仿真分析和实验对比研究.根据驱动器的动态特性,提出了冲击式压电双晶片型精密驱动器特定的定频调压控制方法.仿真分析结果和实验结果吻合较好,表明该动力学模型符合驱动器的动态特性,可用于对冲击式压电双晶片型旋转精密驱动器的理论分析.     

Molten salts/ceramic-foam matrix composites by melt infiltration method as energy storage material

A new type of high temperature energy storage material was obtained through the melt infiltration method, using compounding SiC ceramic foam as matrix and Na₂SO₄ as phase change material. The resulting composite material was measured by XRD, SEM, TG-DSC methods. The experimental results indicate that the composite is composed of silicon carbide, sodium sulfate and square quartz, and no chemical reactions occurs between Na₂SO₄ and SiC matrix. Na₂SO₄ has a good bonding with the SiC ceramic foam matrix. As the composite material is characterized by high thermal energy storage density and high thermal conductivity, it is suit for energy storage under high temperature. Funded by the “863” Hi-Tech Research and Development Program of China (2008AA05Z418)     

钢纤维混凝土高温后SHPB试验研究

为了研究钢纤维混凝土(SFRC)常温以及经历400和800℃高温后的动态压缩性能,采用改进的分离式Hopkinson压杆装置,结合应变直测技术对其进行了单轴冲击压缩试验.结果表明:经历400和800℃高温后,未掺钢纤维混凝土的峰值应力分别只有常温时的79.2%和38.9%,弹性模量分别降为常温时的82.8%和56.2%,同时,试件的能量吸收能力大幅度下降;钢纤维混凝土400,800℃对应的峰值应力分别降为常温时的76.8%和39.0%,弹性模量稍有降低,分别为常温的91.8%和82.7%,较基准混凝土有了较大的提高.钢纤维的加入可以增加混凝土的极限应力对应应变,曲线的下降段较为平缓,同时增强了混凝土的能量吸收能力,在20,400和800℃时,分别提高了38.5%,27.5%和25%.     

结构钢缺口板断裂试验及数值分析

通过对25个结构钢缺口板进行的单向拉伸断裂试验,验证了提出的结构钢广义屈服模型和椭球面断裂准则.用ANSYS软件中的参数化设计语言APDL和用户编程功能UPFs,将提出的静水应力型广义屈服模型编制成子程序模块,对结构钢缺口板断裂试验进行了基于广义屈服模型和椭球面断裂准则的数值模拟分析.试验结果表明:裂纹起始于缺口边缘内侧,裂纹在厚度方向贯通后沿宽度发展,试件最终断裂于缺口薄弱断面.缺口板断裂应力场分析表明,提出的椭球面断裂准则对预测结构钢缺口板初始开裂具有广泛适用性和较高精度.     

改进型Boussinesq方程高精度紧致差分显格式

采用一种高精度的紧致差分显格式对改进型Boussinesq方程进行数值求解;采用具有TVD性质的三阶Runge-Kutta方法进行预报,用三次样条函数进行校正,时间精度可达到四阶;在空间离散上采用六阶精度的三点紧致显格式进行计算;运用以上数值格式对Beji和Nadaoka改进型Boussinesq方程进行了求解,求解证明:高精度的数值结果和已知的试验结果吻合良好.作为验证算例,同时对波浪在台阶上的传播进行了模拟,从效果对比上可以看出,所得结果明显比Kittitanasuan的计算结果更靠近试验值.     

基于形状记忆合金的TMD半主动控制

针对建筑结构在随机荷载或风荷载作用下可能发生的频率不确定问题,特别是结构自振频率会随振幅的大小而发生漂移的非线性振动问题,提出性能可靠、构造简单的形状记忆合金SMA-TMD自适应半主动控制系统.从理论上探讨形状记忆合金在变刚度TMD控制装置中的应用,并进行相应的参数设计.同时,在研究随机荷载作用下TMD系统动力特性的基础上,结合短时傅里叶变换(STFT)设计出该系统的自适应半主动控制算法.算例表明,SMA-TMD自适应控制系统能较好地识别结构系统的时频特性,并进行有效的控制,具有性能可靠和自适应能力强等特点.该自适应控制系统较传统的TMD被动控制减震效果更好,鲁棒性更强.     

制造任务分解与制造单元级资源配置协同优化

针对网络化制造环境下制造任务分解与资源配置脱节的问题,提出了制造任务逐层分解与制造单元级资源配置协同优化的方法,建立了协同优化流程.在对制造任务特点进行分析的基础上,建立了制造任务模型和制造单元资源模型,建立了多目标优化模型和目标的综合评价体系,利用在遗传算法求解搜索过程中所获得的动态信息进行综合评价,并随着求解搜索过程的深入对变异幅度进行调整,以达到全局优化和加快收敛速度的目的.最后以实例验证了该方法的可行性与有效性.