浴缸水温控制及节水模型

针对人在洗澡时浴缸水温的控制和节水问题,基于热力学热传导的基本原理,利用动态微分方程,构建了时间与热水速率、浴缸壁水面高度的关系模型,从而可以有效地控制温度和节约用水。MATAB仿真表明,所建立的模型是合理的,而且可推广到同类问题的解决上。     

基于案例推理的篦冷机熟料冷却过程智能优化控制

针对水泥生产过程中篦冷机熟料冷却过程关键工艺指标的游离氧化钙和料层厚度难以建立精确数学模型,且采用常规的控制方法难以进行有效控制的难题,将案例推理和常规控制相结合,提出了基于案例推理的篦冷机熟料冷却过程工艺指标优化控制方法.以稳定熟料中游离氧化钙质量分数、料层厚度的区间控制为目标,由智能优化设定模型自动更新各基础控制回路的设定值,从而避免了人工设定的主观性和随意性.该方法已经成功应用于某水泥厂篦冷机熟料冷却过程,取得了显著的应用效果.     

冷轧机工艺冷却系统的优化控制

为优化冷轧机工艺冷却系统的控制,提出冷轧机工艺冷却控制与板形分段冷却控制的各自所需的乳化液流量的计算模型.通过乳化液冷却流量偏差计算出所对应的附加板形偏差量,用于补偿冷轧过程中基本冷却功能与板形控制分段冷却功能二者对不同乳化液流量喷射的工艺要求.进而实现了二种不同工艺功能对冷却流量的优化控制,实现了冷轧过程工艺基本冷却与板形分段冷却之间的组合优化控制,在保证稳定轧制所需的冷却流量前提下,满足了带钢板形质量的良好控制.     

塑料异型材真空定型模冷却水道优化设计

热的塑料异型材通过定型模来冷却定型,因此定型模内冷却水道的设计是保证型材成型质量的重要基础.通过分析型材冷却过程中的热传递方式,对传热模型、初始条件和边界条件进行了深入的分析和计算,完成了塑料异型材在定型模内冷却过程的数值模拟.在此基础之上,以定型模出口处型材截面上各点冷却均匀性和效率为优化目标,基于有限元分析结果和水道参数化模型建立目标函数的数学模型,对水道的位置参数进行优化设计.通过生产型材SF66的定型模的优化设计和实验,验证了该方法的正确性和有效性.     

铝合金挤压型材淬火模拟研究及工艺参数的改进

为了解决"U"形铝合金型材在喷水淬火过程中因冷却速度不均匀而导致型材截面变形的问题,基于FLUENT和ANSYS-WORKBENCH软件平台,建立了"U"形挤压型材在喷水冷却过程的有限元模型.分析了3种不同喷嘴速度大小方案下型材淬火冷却过程的温度场、残余应力和变形等变化规律.结果表明:经工艺参数优化后,型材截面上不同部位喷嘴速度大小设计更合理,淬火冷却过程中型材的温度场和等效应力分布更均匀,最大等效应力最小,型材的变形最小.通过有限元分析能较好地改进型材淬火冷却过程中喷嘴速度大小及分布,为实际挤压生产过程提供指导.     

板坯连铸二次冷却智能控制模型

以缩小连铸二冷区板坯表面实际温度和目标温度的差异为目标,建立了板坯连铸二次冷却智能控制模型. 该模型采用支持向量机(SVM)实现板坯表面目标温度的动态设定,采用对角递归神经网络(DRNN)实现板坯表面温度的预测,采用T-S模糊递归神经网络实现二次冷却水动态调整与分配. 通过对某钢厂板坯连铸过程进行仿真计算和现场试验,结果表明:该模型将二次冷却水水量控制问题与板坯在冷却过程中的温度状态相结合,实现了连铸二次冷却动态优化控制,有利于提高板坯的质量.     

冷却工艺对热轧高强带钢残余应力的影响

为分析不同层流冷却工艺对热轧高强带钢残余应力的影响规律,以ABAQUS有限元软件为基础,采用FORTRAN语言编写用户子程序,建立热轧高强带钢快速冷却过程的有限元模型,对带钢层流冷却过程中温度场、组织及应力场的演变规律进行耦合计算。针对现场工艺,设计并实施过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)试验和残余应力测试等试验对模型进行校正。以校正后的模型作为基础模型,修改基础模型的初始条件和边界条件,建立与边部遮挡、稀疏冷却、后段冷却、降低初始温差等4种层流冷却工艺对应的有限元模型,以定量分析4种工艺对减小带钢残余应力的效果。研究结果表明:原来无应力的带钢,经过层流冷却后,带钢宽度方向的应力分布变为边部有较大的压应力,中部有较小的拉应力。4种工艺都能有效减小残余应力,降幅从高到低依次为降低带钢横向初始温差、稀疏冷却、边部遮挡、后段冷却。     

采用蒸汽冷却的各种燃气轮机循环性能分析

蒸汽冷却以其优异的传热性能有可能成为新一代的冷却技术,以提高燃气轮机的循环性能．以空气冷却为参照,对采用蒸汽冷却的各种燃机循环性能进行了计算分析．对透平膨胀过程中的传热和作功过程进行简化,建立了叶片冷却的计算模型;采用该模型对简单循环、ＳＴＩＧ和ＩＳＴＩＧ等循环方式中分别采用蒸汽和空气冷却时的性能进行了对比研究,并对在各种循环中蒸汽冷却的应用潜力进行了分析     

热轧带钢轧后冷却控制及其自学习方法

热轧带钢轧后冷却过程中卷取温度的控制精度是保证带钢表面质量和板形良好的一个关键因素,因此温度控制精度的核心是冷却过程控制模型的建立,同时新的数学模型应该具有自学习功能以提高控制精度.以此为出发点,建立了具有非线性结构特征的热轧带钢冷却过程控制的数学模型,并对新模型的自学习能力进行了研究,使该模型能够不断地修正其关键参数以提高温度控制精度,从而增强了模型的自适应性.通过对该冷却过程数学模型的现场实际应用,验证了该冷却数学模型的卷取温度控制能够达到较高的精度,为提高带钢产品质量奠定了基础.     

环冷机偏析布料研究

以提高环冷机的余热利用量为目标,对环冷机的布料工艺进行优化研究,并研制实现新型布料工艺的设备。基于多孔介质模型和局部非热平衡双能量方程模型建立环冷机内烧结矿冷却过程的仿真模型,利用该仿真模型对环冷机不同分层布料工况下烧结矿冷却过程进行数值仿真试验研究。研究结果表明:按粒径由料面至底部为"中—小—大"分布的工况余热利用量最大,比常规工况提高14.05%。以此工况条件下台车内料层分布状态为理想目标布料状态,着手进行偏析布料斗的设计研发,并且对研制的偏析布料斗进行半工业化试验研究。偏析布料斗在环冷机布料过程中具有较好的偏析布料效果,并且偏析布料状态为理想目标布料状态。     

热连轧带钢层流冷却过程温度场模拟

轧后冷却过程中,卷取温度对带钢最终的微观组织和力学性能有重要影响。针对带钢轧后的层流冷却过程,分别采用有限差分法和有限元法,建立了带钢厚度方向的温度场模型,并将模型计算值与实测值进行对比。结果表明,两种方法建立的模型均能较准确地反映层流冷却过程中带钢的瞬态温度分布,为进一步分析带钢的微观组织转变和力学性能提供了依据。     

热连轧控冷过程卷取温度精度的优化

控制冷却是热带钢轧后工艺处理中的关键技术,而卷取温度的精度又是冷却过程控制的核心·结合某热连轧厂控冷层流系统的改造,通过分析原有系统运行时对于厚带钢冷却能力不足、设定精度及纵向温度控制均匀性较差、冷却速率的控制策略单一、更换钢种组别时头几块钢的设定精度较差等方面的原因,在改造过程中有针对性地对冷却装置、冷却控制策略、数学模型进行改进,同时加强了控冷过程机模型自适应的能力,并开发了解析工具用于优化模型参数,提高了卷取温度过程控制的精度·     

基于灰狼算法优化的多隐层径向基神经网络铅锌烧结返粉料水分预测

返粉料冷却是铅锌烧结流程中烧结配料回收利用的一道流程,对冶炼厂生产成本、烧结效率、环境保护有着重要的影响。针对冷却圆筒返粉料水分预估困难的问题,以影响冷却圆筒返粉料水分的主要变量为输入,冷筒出料端返粉料的水分为输出,构建水分预测模型。首先,采用孤立森林算法对采集的生产数据进行预处理以去除异常值。然后,以改进的灰狼优化算法(IGWO)优化的多隐层径向基函数神经网络(MRBFNN)建立冷却圆筒返粉料水分预测模型(IGWO-MRBFNN),实现对物料水分的精准预测,对不同模型的预测效果进行对比。研究结果表明：IGWO-MRBFNN模型的预测精度最高,误差最小;该预测模型的建立对于提高冶炼厂的生产效率和烧结质量以及环境保护具有重要意义。     

基于牛顿冷却定律的炉温曲线优化模型

针对回焊炉加热电路板的炉温曲线优化问题,利用牛顿冷却定律和热传导规律,建立热传递模型和优化搜索模型.首先将整个加热过程分为3个区域,并分别建立对应模型.对于小温区,利用已知实验数据和最小二乘法求出时间参数;对于间隙区,先用热传导方程得到间隙区温度分布规律后求出时间常数;对于冷却区,采用多项式拟合的方法进行描述.然后,针...     

冷却单螺杆内聚合物熔体传热模型

基于聚合物熔体在冷却单螺杆内传热,引入平均温度表征螺槽深度方向的熔体温度变化,将黏性生热简化为内热源,建立聚合物熔体传热理论分析模型;基于模型分析了冷却单螺杆的结构参数与工艺参数对聚合物熔体冷却过程的影响规律,并通过计算流体动力学（CFD）模拟验证模型的准确性。结果表明,当螺槽深度为5~9 mm、螺纹升角为30°~50°时,通过增大螺槽深度和螺纹升角,同时降低螺杆转速和减少产量,能够有效增强冷却单螺杆内聚合物熔体的冷却效果,此时模型能够满足冷却单螺杆内聚合物熔体的降温需求。数值模拟值与模型计算值的最大相对误差为1.21%,表明聚合物熔体传热模型能够预测冷却单螺杆内聚合物熔体的冷却过程,可以为串联挤出发泡系统中冷却单螺杆的设计提供一定的理论参考。     

自学习在模拟连续退火过程控制中的应用

以理论分析为基础,构建了模拟连续退火的冷却过程控制数学模型.为了提高自学习效率,提出了将冷却过程中辐射散热等效转化为对流散热系数的观点.模型对试样温度进行层别的划分,并且针对各个温度层别,采用指数平滑处理的方法确定各个温度层别的调整系数.在实际冷却过程中,过程控制系统根据自学习得到的各个温度层别的调整系数实时地调整冷却气体的流量.实际应用表明,以自学习为基础的过程控制系统可使模拟连续退火的冷却过程的温度精度控制在10℃以内.     

转炉汽化冷却烟道余热分析

通过对转炉烟道的数值模拟,建立了转炉汽化冷却烟道模型,通过对烟道的温度场模拟、压力场模拟以优化转炉汽化冷却烟道,降低单位能耗.对改善转炉冶炼的成本、减轻环境污染和优化工艺结构具有重要意义.     

电动汽车电池箱结构优化的散热性能数值模拟

电池箱中的锂电池在工作过程中常存在温度过高的问题,为解决这一问题,在原电池箱的基础上进行了散热结构优化.基于计算流体力学（CFD）方法,在数值模型中建立k-ε双方程模型,并激活能量方程,采用无滑移壁面条件.同时选择多种方案进行冷却散热,结构优化后的电池箱在入口速度为2 m/s的情况下箱内温差小于5℃.     

宽带钢层流冷却系统智能控制模型研究

以某一热轧厂板带轧后的层流冷却过程为背景,针对层流冷却控制系统非线性、多变量、时滞等特点,提出新的智能控制模型,并采用MATRIXX软件对该智能控制模型进行仿真设计与分析。结果表明,该控制模型精度高,其仿真系统可用于新产品的开发和生产现场的调试。     

南钢小方坯连铸机的改造与效果分析

分析了南钢1~#连铸机小方坯生产中频繁发生角裂的原因。通过优化结晶器冷却性能和二次冷却工艺,并对二次冷却喷淋管框架和安装位置进行优化改造,显著降低了生产过程中小方坯角裂的发生率,使小方坯的产品质量得到了显著的改善。