基于量子化学的玉米秸秆热解机理的模拟计算

建立了玉米秸秆的分子模型,并以此为研究对象,采用密度泛函理论B3LYP方法,在6～31g基组水平上,对其进行了热解反应机理研究。设计了玉米秸秆热解过程的4条初反应路径,并在分析初反应结果的基础上设计了14条次反应路径,对每条反应路径的反应物,过渡态,中间体以及产物均进行了结构优化和频率计算。计算结果表明:玉米秸秆热解初期半纤维素开始热解,木质素侧链轻微热解;初反应R1,R4反应焓变较小,分别为395. 77 kJ/mol和104. 70 k J/mol,认为玉米秸秆热解主反应路径以TS2及TS8次反应路径为主,其热解产物包括呋喃类,吡喃类,烷烯烃和芳香族化合物。     

燃气轮机动叶气膜冷却效果评价方法的改进

为了更全面地对气膜冷却叶片的整体冷却效果进行评价,以气膜冷却效率评价指标为出发点,引入平均冷却效率和不均匀度系数2个新的评价指标,应用FLUENT软件对某型大功率燃气轮机第一级动叶在不同工况下进行了数值模拟计算,用新定义的评价指标对叶片冷却效果进行了分析。研究结果表明,冷却效率评价指标对单孔或放大的模型能够有效地表达气膜冷却效果的好坏,但其局限性是不能定量地反映气膜冷却效果的均匀性,从而使得气膜冷却效果整体评价不全面。通过平均气膜冷却效率值和不均匀系数值分布规律发现,同一吹风比条件下,随着孔间距的增大,冷气覆盖程度变差,平均气膜冷却效率值降低,且不均匀系数不断增大,叶片压力面冷气分布越不均匀;受孔排冷气的动量叠加效应影响,叶片后缘冷气覆盖程度好,冷却效率明显高于前缘;在相同孔间距条件下,随着吹风比的增大,叶片压力面平均气膜冷却效率增大,不均匀系数值不断减小,叶片压力面冷却气体分布越均匀。     

一种求解约束优化问题的改进差分进化算法

针对原始差分进化算法在求解约束全局优化问题时存在陷入局部最优的缺陷,提出一种改进的差分进化算法.该算法在保留原始差分进化算法全局搜索能力的基础上,采用基于规则的方法进行约束处理和种群个体的比较及选择,并利用种群相似度和最优变异操作改善种群进行全局范围搜索的多样性,提高算法跳出局部最优的能力.数值实验表明,该算法稳定性较好,目标函数评价次数较少,收敛速度较快,全局寻优能力较强,不仅能有效求解连续变量约束优化问题,也适用于离散变量或混合变量优化问题.     

自适应罚函数协同优化算法

在分析协同优化系统级优化的基础上,从保证其优化过程可行有解的角度,提出了自适应罚函数协同优化算法.采用罚函数法将学科间一致性约束条件下的系统级优化问题转化为无约束优化问题,利用学科间的不一致信息,构造动态罚因子的表达式.根据学科间的不一致性情况,对学科间一致性约束赋予相应的权值,从而在保证学科间一致性要求的前提下,使系统级目标函数达到最优.最后,利用典型算例对该方法进行了验证,结果表明该方法优化效率较高,且具有一定的收敛性和鲁棒性.     

基于线型物体的主方向关系模型的研究

在区域物体最小边界矩形MBR（Minimum Bounding Rectangle）理论的基础上,对线型物体主方向空间关系模型进行了研究,提出了将线型物体主方向关系转化为MBR关系的方法,以促进应用MBR相关运算法则和定理进行线型物体的空间方向关系的研究.对于特殊位置的线型物体,分析了基于投影的主方向模型及其特性,研究了对特殊位置线型物体利用投影方法进行的主方向关系合成运算,以便于对线型物体空间方向关系推理的进一步研究.