压缩式冷水机组节能优化研究

针对现有优化方法未能充分考虑蒸发器过热度对压缩式冷水机组运行效率与稳定性的影响,导致过热度优化值偏高、系统运行能效不能达到最优的问题,提出了一种能够最小化过热度的节能优化方法,以进一步挖掘冷水机组节能潜力。通过分析制冷循环,建立了冷水机组稳态机理模型以及能耗模型,并提出了最小稳定过热度曲线的实验获取方法;然后根据最小稳定过热度曲线在线调整过热度约束,以系统总能耗最小为优化目标,利用遗传算法对冷水机组不同负荷下设定点进行寻优计算,实现系统优化运行。对比实验结果表明:改进的过热度约束在保证系统稳定的前提下,有效地扩大了寻优范围,在夏季典型工况下的工作时段,可比现有优化方法平均节能1.92%。该研究对压缩式冷水机组优化节能控制具有重要的现实意义。     

双模态过渡池沸腾实验研究

利用控制加热电压和加热面平均温度两种方法,实验研究了常压（0．1MPa）、室温（16℃）条件下除气后的R113在直径60μm细铂丝表面的池沸腾传热现象,观测了单相对流、核态沸腾、双模态过渡沸腾和膜态沸腾4种传热模式中的汽相分布及其传热特征,发现充分发展的核态沸腾传热曲线、膜态沸腾传热曲线及临界热流的数值分别与文献中常用关联式的预测一致,而核态沸腾和膜态沸腾共存的稳定双模态过渡沸腾曲线被一极小值点分为两个连续分支,邻近膜态沸腾的右支上热流与过热度成正比,而邻近核态沸腾的左支上热流则随过热度增长而下降,并且只出现在加热面平均温度受控的实验中．     

燃气机热泵变容量调节过热度控制

过热度控制是燃气机热泵系统高效、安全、稳定运行的基础．针对燃气机热泵启动、正常运行工况下的过热度控制策略及燃气机变转速对过热度控制效果的影响进行了研究,提出一种新的基于启动阶段采用前馈．模糊自适应PID和正常运行阶段采用模糊自适应PID实现燃气机热泵过热度控制的控制策略,并将其应用到燃气机热泵实验系统中．实验结果表明：燃气机热泵系统启动阶段过热度最大超调量小于5℃,调整时间为300s左右;正常运行阶段,燃气燃气机转速大范围改变时,模糊自适应PID控制效果优于增益调度控制,高转速时过热度的控制效果明显优于低转速;模糊自适应PID应用于燃气机热泵系统可有效克服系统干扰,提高控制质量．     

制冷系统启动过程电子膨胀阀的控制

通过分析热力膨胀阀启动过程的特点，发现可能出现过热度长时间为零的情况，为此，将零过热度时间作为一个重要的指标，用于电子膨胀阀的启动控制，提出了制冷系统启运过程中改善零过热度时间以及兼顾其他性能指标的电子膨胀阀的启动控制策略，取得了比较满意的结果。     

电子膨胀阀调节蒸发器过热度的控制算法

将遗传算法引入蒸发器过热度的模糊控制中,对确定优化目标、选择优化参数、遗传算法的编码、产生初始样本群、求适与值、繁殖、交叉、变异、选择运算、获得优化参数等问题进行了研究;对比了遗传算法优化的模糊控制与PI控制的效果。遗传算法引入模糊控制,解决了蒸发器过热度控制中,只能依赖人的经验调速隶导度函数的难题,从而简化了模糊控制设计的过程;模糊控制与PI控制相比,过热度调节过程稍慢,但比较平稳,过热度控制精度较高。     

基于有效拉速和有效过热度的连铸二冷控制模型

针对连铸生产中拉速及浇注温度波动频繁,导致静态二冷配水控制下铸坯表面温度波动过大的问题,提出了一种基于有效拉速、有效过热度的新型二冷控制模型.该模型不需要在线实时计算温度场,只需要在已有参数控制模型的基础上,实时计算有效拉速及有效过热度即可对连铸坯的表面温度进行很好的控制.计算机仿真实验表明,该控制模型对连铸过程中拉速及过热度的变化具有良好的适应能力,满足连铸生产的要求,而且模型简单易行.     

基于RBF神经网络的预测控制

运用神经网络解决系统的非线性问题,用预测控制解决系统时滞问题．针对制冷系统膨胀阀控制回路具有时滞、非线性的特点,提出了将基于RBF神经网络的预测控制用于蒸发器过热度的控制．仿真与应用均表明该算法具有良好的动态响应和较强的鲁棒性,能够对蒸发器过热度进行有效的控制．     

基于中包钢水连续测温的拉速优化控制系统

为了提高铸机的产量和质量,针对塞棒控制结晶器液位的小方坯铸机拉速手动控制现状,利用建立的拉速优化控制模型获得拉速与过热度的最佳优化关系,设计出连铸机拉速随过热度变化的前馈控制系统.以传热模型为基础,最大拉速和出结晶器坯壳厚度为限制条件,建立拉速优化模型,并与实际生产相结合,设计出拉速随过热度的阶梯控制系统.并且重点分析了控制模式切换时的可靠性问题.现场应用表明:开发的该控制系统运行稳定可靠,能够满足现场生产需要.     

EHD强化微细槽道沸腾传热实验研究

在横截面为2 mm×2 mm的微细槽道内,以去离子水为工质,对EHD强化微细槽道饱和沸腾换热进行实验研究,得出不同的外加高压电场作用下,饱和沸腾段的热流密度与平均壁面过热度的关系曲线,分析外加电压对饱和沸腾传热系数的影响.研究结果表明,外加高压电场能在一定程度上强化微细槽道饱和沸腾传热,为探索EHD强化微细槽道饱和沸腾传热机理提供了一定的依据.     

X65管线钢连铸坯表面纵向凹陷、裂纹形成原因及对策

针对X65管线钢连铸坯表面存在的纵向凹陷及裂纹缺陷等问题,采用光学显微镜、扫描电镜及能谱仪对其进行了分析.缺陷产生的原因主要是微合金化元素Nb、Ti和V的碳氮化物在晶界偏聚所致.通过对结晶器保护渣成分、二冷曲线进行优化,控制中间包钢水过热度,规范连铸操作工艺和点检连铸设备可有效改善X65管线钢连铸坯表面的纵向凹陷和裂纹缺陷.     

熔体过热度对雾化过程的影响

研究了熔体过热度对雾化制粉工艺过程的影响．结果表明，在限制式的喷嘴结构中，金属熔体的过热度对雾化过程能否顺利进行有着重要的作用．在较低的过热度（Δｔ＜１３０℃）时，熔体会在导液管中凝固或在导液管末端形成倒锥形的粘结块，致使熔体滞流或反喷；当过热度Δｔ＞１５０℃时，熔体的流动不再受过热度的影响，随着过热度的增加，粉末的球化程度增大，平均粒度减小．     

双辊冷却低过热度方坯连铸流场温度场耦合数值模拟

文章基于CFD软件,建立了双辊冷却低过热度稳态浇铸模型,同时选材45#钢,模拟了不同拉速下冷却辊处及结晶器内部钢液的流场、温度场及凝固场分布,并分析了拉速的变化对各场分布的影响.结果表明:经冷却辊冷却的钢液过热度降低,实现了低过热度浇铸的目的.     

PFC变换器输入电流过零畸变校正

功率因数校正(PFC)变换器普遍存在输入电流在输入电压过零点附近发生畸变的现象.现分析了PFC变换器输入电流在输入电压过零点附近产生畸变原因的基础上,针对PFC变换器的输入电流超前于输入电压,从而导功率因数不为1和输入电流过零畸变的问题,提出了一种在输入电压过零点,根据输入电流实测值对PFC变换器的给定电压信号初始相位进行实时调整的数字控制方法,从而达到改善变换器输入电流过零畸变和提高功率因素的目的.通过仿真分析验证,该控制方法有效,特别是在400Hz输入电压时该方法取得了特别好的效果.     

流体湿润性能对干斑扩展引起沸腾危机的影响

导出了包含流体湿润性能影响的临界过热度和临界热流密度的计算式.发现随着流体湿润性能的提高,产生沸腾危机所需的过热度和热流密度相应增加;分析了不同工质对和不同表面粗糙度对流体湿润性能以及沸腾危机的影响.分析计算的结果与现有数据资料吻合较好.     

均匀电场对池沸腾换热的影响分析

对均匀高压电场作用下平板池沸腾换热的强化效果进行了试验研究,发现在较低过热度的范围内电场对换热有明显的强化效果.场强越高,相同过热度对应的换热系数越高.在相同的场强下,强化系数随着热流密度的增加而减少.结合试验结果对电场强化沸腾换热的机制进行了分析.在热流密度较小的范围内,对流换热占主导地位,电场强化对流换热使壁面过热度大大下降,导致相应过热度下汽泡的平衡半径提高,因此,抑制了核态沸腾.随着热流密度的提高,汽泡的产生和运动成为影响换热的主要因素,此时过热度的变化不是很大,在相同的过热度下,电场可以减小汽泡的临界半径,使汽泡增多.在汽泡准备区,电场会影响汽泡的核化;在汽泡成长区,电场会影响汽泡的长大、变形和脱离;在非沸腾区,电场会影响单相流体的自然对流换热.     

一种电子管特性曲线图示仪

针对电子管特性曲线图示仪存在无法同时显示一簇不同阳极电压(不同第二栅极电压)下的Ug1-Ia曲线与Ug1-Ig2曲线、无法测量所有以Ug2为X轴变量的曲线、特性曲线簇的重复频率较低、频闪现象显著不适于人眼观看等问题,设计了一种采用脉宽调制电源的特性曲线图示仪.仪器采用单片机控制、脉宽调制输出得到可以输出三种电压波形的低功耗阳极电源与低功耗第二栅极电源,实现了一簇不同阳极电压(不同第二栅极电压)下的特性曲线测量及以Ug2为X轴变量的特性曲线测量.该仪器功能较多,对各类电压控制型器件的测量有较强的适应性,适合用于器件检测.     

运用遗传算法对制冷蒸发器过热度控制的优化方法

在制冷系统动态仿真的基础上，引入遗传算法对蒸发器过热度模糊控制的隶属度函数进行了优化，并给出了三角形隶属度函数的优化方案，利用MATLAB软件实现了仿真和优化过程，进行了优化模糊控制和比例积分（PI）控制品质的对比实验。结果表明，优化后的模糊控制使过热度的超调量减小，使阀的动作平稳。     

基于残差卷积自注意力神经网络的铝电解过热度识别方法

过热度是反映铝电解槽当前生产效率的重要指标,由于过热度难以在线实时测量,本文提出一种基于残差卷积自注意力神经网络的过热度识别方法.针对铝电解生产过程数据为时间序列数据且具有多源异构特性,设计异构数据的同构表示方法.在此基础上建立残差卷积自注意力神经网络模型以提取同构时间序列数据的全局与局部特征.针对过热度数据标签少且类别分布不均匀问题,采用基于自动编码器的无监督预训练方法与加权交叉熵损失函数以提高过热度识别任务的性能.在基准数据集上进行仿真对比实验以验证本文所提方法的有效性,然后在只包含少量不平衡标签的铝电解过热度数据集上进行实验验证,结果表明本文构建的过热度识别模型相较与其他现有模型不仅提高了过热度识别准确率,而且在训练样本较少时保证了模型的泛化能力.     

汽车空调系统电子流量调节问题研究

文章在对目前市场上汽车空调流量调节现状进行分析的基础上,认为可采取一种复合控制模式解决其中存在的问题,即将由发动机驻转速决定压缩机转速引起的开环控制与车内蒸发器过热度模糊闭环反馈控制结合起来,此外,双过热度控制信号的方法也是一种可行办法。该研究者认为其设计的电子膨胀阀系统不但能保护电磁阀,还能显著改善汽车空调的调节问题。     

过热度和高压压力对跨临界CO2汽车空调系统的影响

为对跨临界CO2空调系统进行优化设计,考虑压缩机绝热效率随压比的变化,分析了过热度、气体冷却器出口温度以及高压压力等对系统性能系数(COP)的影响,并与不考虑压缩机绝热效率随压比变化的情况进行了对比.结果表明系统存在最佳高压和最佳过热度;最佳过热度随着气体冷却器出口温度的提高而增大;气体冷却器和压缩机效率是影响系统性能的主要因素;在较大高压压力下,与气体冷却器和压缩机效率相比,过热度的影响可以忽略不计.