高大平房仓机械通风量优化数值模拟

选择合适的机械通风量有利于提高通风效果和减少能耗.以某平房仓为研究对象,在粮堆内热湿耦合传递数学模型的基础上,运用CFD数值模拟方法,以机械通风单位通风量作为变量,选取《储粮机械通风技术规程》中不同通风目的的两个临界通风量作为上限和下限,依次再选取8个不同单位通风量值,对这10个不同值进行数值模拟预测.针对两个临界通风量值产生的通风效果,分别从温度和粮食湿基水分进行对比分析,得出机械通风量与有效通风时间的变化曲线,研究表明降温时间与单位通风量大小大致呈反比,但非绝对的线性关系.     

Tent混沌和模拟退火改进的飞蛾扑火优化算法

针对标准飞蛾扑火优化算法存在的易陷入局部最优陷阱、全局寻优能力不足的问题,借鉴混沌序列、模拟退火算法和遗传算法,提出Tent混沌和模拟退火改进的飞蛾扑火优化算法.首先,通过Tent混沌序列初始化种群,增加种群多样性;然后对当前最优解增加扰动产生新解,并与当前最优解按比例杂交相加,根据模拟退火算法中的Metropolis准则判断是否接受杂交后的新解,最终获得最优解.分别使用复杂高维基准函数和航迹规划问题测试算法性能.其中,6个复杂基准函数寻优测试结果表明,对于10维基准函数,该算法经过约0.25秒收敛到最优值;对于50维基准函数,该算法经过约0.5秒收敛到最优值.与标准飞蛾扑火优化算法和其它智能优化算法相比,该算法能够有效跳出局部最优解,寻优精度更高,收敛速度更快.航迹规划仿真表明,对有4个禁飞区和2个威胁源的空域环境,该算法经过大约100次迭代可以得到最优航迹,与标准飞蛾扑火优化算法相比精度更高,具有实际应用价值.因此,该算法具有更好的寻优性能.     

基于计算流体力学的平房仓通风系统数值模拟

针对平房仓常用的"U"型和"圭"型机械通风系统,在热湿传递偏微分方程的基础上,根据局部热质平衡原理,建立通风冷却干燥过程中粮堆内热湿耦合传递数学模型.以高大平房仓为例,建立不同机械通风系统下通风冷却过程中粮仓的三维物理模型;以相同的送风空气量为入口边界条件,进行计算流体动力学数值模拟,分别从通风50 h后的压力场、温度场和能量损失3个方面对比研究了两种不同机械通风系统的特点.     

单向压缩对小麦堆蠕变特性及品质影响的研究

明确仓储小麦粮堆长期荷载作用下的压缩变形规律及对小麦品质的影响对于储粮安全管理至关重要,通过单向压缩试验研究了小麦堆在竖向压力为100～500 kPa条件下的压缩变形特性,以发芽率为评价指标探究压缩变形对小麦品质的影响。结果表明：小麦堆的压缩变形主要经历瞬时变形、快速变形和稳态蠕变3个阶段,荷载增加阶段的粮堆瞬时变形是产生较大压缩变形的主要因素;小麦堆变形及粮堆密度随竖向压力的增加呈上升趋势;Hooke弹簧与Kelvin模型串联组成的蠕变模型能较好地描述小麦堆的压缩变形,且不同竖向压力下稳态蠕变阶段的变形曲线相互平行;竖向压力影响小麦籽粒活力,随着竖向压力的增加,小麦籽粒发芽率降低。研究结果可为仓储结构的设计及粮食安全储藏提供理论支持。     

基于环形拓扑的粒子群优化算法在无功优化中的应用

电力系统无功优化是一个复杂非线性的动态问题,将粒子群优化算法用于电力系统优化虽然取得了广泛的应用,但粒子群本身存在早熟的问题使得无功优化过程中容易陷入局部最优,导致优化效果不理想。针对粒子群因为全连接拓扑造成的早熟问题,将一种环形拓扑的粒子群算法用于无功优化,使用标准测试函数测试表明其性能较一般粒子群好,然后将其用于IEEE14节点的无功优化,结果表明其收敛结果明显优于原粒子群。     

基于NW小世界的量子进化算法在无功优化中的研究

针对量子进化算法的早熟问题,提出了一种适于电力系统无功优化的NW（newman-watts）小世界量子进化算法。该算法引入了NW小世界网络模型,以一种新颖的随机加边方式动态改变种群个体的邻域拓扑结构,从而保证了整个优化过程中的种群多样性,提高了算法的全局搜索能力。应用该算法对IEEE-14节点和IEEE-57节点系统进行无功优化的仿真分析,结果表明,NW小世界量子进化算法在电网无功优化计算中具有较强的全局寻优能力和较高的收敛精度。     

DZ125高温合金涡轮叶片的性能恢复热处理

高温合金涡轮叶片长期服役存在组织老化和性能退化问题,通过热处理对长时服役叶片的微观组织进行调整,恢复其性能并使其具备再次装机使用的能力,有助于降低发动机大修成本。本文以某型号飞机发动机DZ125高温合金涡轮叶片为研究对象,分析热处理工艺对长时服役叶片性能恢复的影响,并进行了详细的组织观察,结果表明:高温合金叶片老化的主要原因是晶间析出碳化物,γ'强化相粗化变大,出现球化和筏化现象等。经过热处理后,长时服役叶片组织得到一定程度恢复,椭球形γ'相粒子已经全部成长为立方状,γ/γ'相共晶区域面积增大,碳化物重新融入晶体,微观组织形态与新叶片基本相同。     

基于深度学习的空空导弹多类攻击区实时解算

现代空战日趋复杂,传统攻击区只能提供导弹发射的限度,无法满足现代空战决策的需求。基于目标机水平逃逸角度的最大攻击区、50°攻击区、90°攻击区、水平不可逃逸攻击区、最小攻击区等5类攻击区,针对现有攻击区解算方法无法同时解算多种攻击区的问题,提出多函数深度拟合网络(MFDFN)模型,以实现多种攻击区的同时解算。设计了改进的进退法解算流程,通过弹道仿真获取攻击区数据样本库。根据多函数拟合网络的特点,设计了“整体预训练+局部微调”训练策略,并对网络进行有监督训练。仿真结果表明：采用“整体预训练+局部微调”训练策略的MFDFN比传统网络不仅提高了计算实时性,而且很大程度上提高了计算准确性,其平均相对误差低至0.27%,平均绝对误差低至58.81 m;MFDFN模型具有较强的可靠性和实用性。     

粮堆内热湿耦合传递数值模拟与试验验证

通风过程中粮堆内热湿耦合传递对储粮安全和粮仓通风有着重要的影响。建立了机械通风冷却过程中粮堆内热湿耦合传递数学模型,在此模型的基础上用C语言编写了用户自定义源项(UDF),实现了谷粒吸附和解析水分时热量交换和水分迁移的CFD数值模拟。以某高大平房仓为例,建立了通风冷却过程中粮仓的三维物理模型;以瞬态条件下外界环境随时间变化的空气温湿度为入口边界条件,通过对比CFD数值模拟结果与实测数据,验证了粮堆内热湿耦合传递数学模型,得出通风冷却过程中粮堆内热湿耦合传递规律。     

钢筋混凝土地下粮仓准静态温度场数值模拟

研究准静态温度场可以为地下粮仓设计提供参考和依据。采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,建立了大直径钢筋混凝土地下粮仓的物理模型,根据粮仓实体围护结构和地下环境条件,研究地下粮仓在不通风情况下温度场的变化规律,分析粮堆温度总体变化趋势和温度场与仓内几何尺寸关系等问题。研究结果表明随着时间变化,地下粮仓内粮堆温度由外到内逐渐趋向于所处恒温层温度,仓中通风道内空气柱能起到均匀降温的作用。