基于遗传程序设计的供水管网爆管预测模型

收集了中国南方某城市2004—2008年的爆管资料.通过统计分析,确定了不同管径平均管龄、抗拉强度以及故障强度,并结合供水管网模拟,确定了管段的平均绝对压力.通过以管径为分类依据的不同训练样本,利用遗传程序设计建立了故障强度与管径、平均绝对压力、平均管龄和抗拉强度之间相关关系的爆管预测模型.运用2009年统计爆管数据验证了预测模型的准确性与可行性,结果表明爆管预测模型能较好地反映实际情况.     

采用泄爆管泄放气体爆炸的数值模拟

采用k-ε湍流模型和涡耗散概念模型（EDC）,建立泄爆管泄放气体爆炸的模型,并模拟泄爆过程中火焰的传播过程。分析点火位置、泄爆压力（Pv）、泄爆管尺寸和结构对容器内爆炸超压(P_red)和压力上升速率的影响。结果表明:泄爆管内的气体爆炸是导致P_red异常上升的原因;P_red与Pv存在线性递增关系;泄爆管管长的增大或管径的减小均会增大P_red,且管径对其的影响更显著;泄爆管与容器之间采用平滑过渡的方式可降低P_red,但增大平滑过渡半径会使P_red上升;总泄爆面积相同时,采用2根泄爆管可降低P_red,但两管的位置对P_red的影响不显著。     

基于Modelica模型的供热系统动态热特性研究

针对集中供热管网系统级的快速建模和仿真要求,利用Modelica语言陈述式的建模方法对集中供热系统进行非因果建模,并基于Modelica模型对供热系统动态热特性进行分析。通过动态仿真平台MWorks,结合实际供暖运行数据对Modelica活塞流管道模型验证,结果显示实测值与模拟值平均相差约0.8℃,表明在热源温度频繁变动条件下模型能够满足供热系统动态仿真需求;并通过控制管道的管径、管长及单位管长热容量等不同变量,分析得出各变量对管道末端温度动态响应速度及响应时长的影响。     

基于灰色关联度分析法的云南某市供水管网漏损因素评价

为了降低云南某市供水管网漏损率,为后续供水管网的建设、设计、施工、改造、管理提供科学的依据。选取了该市2016—2018年这3年的供水管网漏损事故检修数据,用灰色关联度分析法分析了管材、管龄、管径、外部因素对管网漏损事故的关联度,结果表明各因素对管网漏损影响大小依次为:管材、管径、管龄、外部因素。外部因素中,各因素对管网漏损影响大小依次为:温度低、接口、地基下沉、腐蚀、其他、人为事故。     

土壤-空气换热系统传热的数值模拟

采用土壤自然温度场与空气冷却效应的叠加方法,对土壤-空气换热系统的出口温度和传热性能进行了数值模拟,并通过计算探讨了埋管的深度、管长和管径对换热器进出口温度的影响．分析结果表明,换热器的出口温度随着埋管入口温度的周期性变化而呈周期性变化;随着埋管深度和管长的增加,换热器的出口温度降低,同时出口温度的变化幅度减小;随着管径的减小,埋管出口温度降低,出口温度波动减小,换热系统的降温供冷性能提高。     

城市给水管爆管机理分析

通过对某市现有给水管网的基础资料调查,介绍了不同管径、管材、接口形式以及月份与爆管次数的相互关系,全面分析了给水管道爆管的原因,指出管材及其接口方法、温度、管沟地基以及施工质量是造成爆管的主要因素,并提出了相应的防治措施．     

油菜菌核病流行预测模型研究

根据重庆市秀山县1999年至2013年气象和油菜菌核病病情数据,采用逐步回归分析法,建立秀山县油菜菌核病叶病株率和病情指数预测模型.结果表明,秀山地区油菜菌核病叶病株率与2月下旬降雨量、3月上旬降雨量、4月日照、1月雨日、2月中旬温度和3月中旬温度呈负相关,病情指数与4月上旬温度、4月雨日和4月日照呈负相关,与2月下旬湿度和2月上旬湿度呈正相关.所建立的预测模型、历史回测检验结果拟合程度高,预测准确率高.     

单壁碳纳米管热导率几个问题的定量描述与分析

通过数据拟合,建立单壁碳纳米管的热导率与温度和管长的关系式、单位体积比热随温度变化的关系式,并进一步得出声子平均自由程随温度和管长变化的关系式.利用这些关系式定量分析热导率随温度和管长的变化,研究热导率—温度关系曲线达到峰值应当满足的条件以及影响峰值位置的因素.提出不同于指数函数的描述热导率的管长依赖性数学表达式,该式可以描述热导率随管长的增加趋于有限值的情形.定量分析声子平均自由程随温度和管长的变化,探讨热导率随管长增加趋于有限值的原因.     

二氧化碳管道输送过程管径设计分析

根据影响管径设计的因素,从质量流量、管长和压降3个方面对Rubin管道设计模型进行分析,根据分析结果建立相应的数值模型;使用MIT管道设计模型验证所建数值模型的可靠性;在此基础上从管道总资本成本和中间加压站成本两方面分析管道经济成本.研究结果表明,模型各变量的变化规律及相应数值模型类型均与验证模型相同,且有很好的相关性(其决定系数R2均大于0.970).     

管内流动换热过程的性能综合分析

基于管内流动换热方程,在最小初投资的条件下导出经济合理的管长、管径比与换热参数的关系式.同时对管内流动换热过程进行火用分析,得出火用损失率最小的最佳运行参数(Reopt),以及由换热准则关系式得出的最佳换热参数(Stopt),最后得到使管内流动换热过程的结构、流动与换热性能综合优化的管长管径比.     

泵站加压输水管的优化

根据管道流速要求，确定输水管各管段的备选管径组，将备选管径组中的标准管径的管长和泵站扬程作为优化变量，以年费用最小为目标函数，建立了泵站加压输水管优化的线性规划模型。     

纳米管阵列光催化降解TVOC的速率数学模型

基于菲克定律和质量守恒原理,建立了TVOC分子在纳米管内的质量传递方程,推导出了纳米管阵列(TNAs)的TVOC降解速率数学模型,模型表明:随着管长的增加,降解速率增加;存在最佳管径使降解速率达到最大.采用管径为60 nm、75 nm、90 nm,管长为1.1μm和2.3μm的TiO2纳米管,对初始浓度约为10 mg/m3的TVOC气体进行了光催化降解实验,估计了模型中的参数,同时计算出了相应实验条件下纳米管内TVOC降解速率的模型值.对比分析模型结果与实验结果,表明:TVOC初始浓度一定时,TVOC的降解速率与纳米管的总表面积正相关;TVOC降解速率的数学模型简单可靠.该模型为光催化反应中光催化纳米管尺寸的选择提供了理论依据.     

液压型落地式风力发电机组长管路特性研究

以液压型风力发电机组落地式机型为研究对象,针对长管路管道效应带来的机组特性变化展开研究.考虑管道效应,分别基于等效容腔法、集中参数法或分段集中参数法以及线性摩擦理论方法建立长管路数学模型,通过理论与仿真分析对比,区别各建模方法的使用范围,以增加长管路数学模型的液压型风力发电机组模型为基础,研究系统并网前转速传递波动的影响因素.研究结果表明:以线性摩擦理论对管路建模更加精准;管长是影响转速传递波动最明显的因素,管长一定时,可改变管径等主要参数以避开波动频率.     

软弱土层隧道预支护及其参数优化研究

为了研究隧道穿越软弱土地层时的预支护措施,结合青海东部软弱土层隧道施工的案例,采用三维有限元计算模型模拟了隧道在管棚、小导管预支护及无预支护条件下的围岩稳定性变化规律,表明超前小导管注浆可以满足围岩稳定要求,并进一步对小导管在不同管径、环距、管长、开挖步长等支护参数条件下进行了探讨.研究表明:在不注浆情况下,单纯增大管长、管径、环距不能起到抑制围岩变形的作用;考虑管体注浆的情况下,随着剩余管长的增加,拱顶沉降值呈减小趋势,但存在某一临界长度,当剩余管长超过这一临界长度后,拱顶位移变化趋于稳定;对于软弱土层中修建隧道开挖进尺宜取1.0 m,环向间距宜取0.3 m,小导管长度宜取4.5 m.本结论可为软弱土层隧道设计与施工提供参考.     

基于ANSYS Workbench的混凝土冷却水管优化

为研究大体积混凝土冷却水管的间距及管径对降温效果的影响,利用ANSYS Workbench分析软件对埋设冷却水管的混凝土浇筑块模型进行温度场与温度应力场的仿真计算,并对埋设方案中的管间距、管径进行目标驱动优化分析,得出工程设计允许范围内的优化方案.     

基于磁场强度的锅炉管内氧化皮测量精度实验

因高温高压蒸汽作用,超临界电站锅炉受热管内易形成氧化皮,氧化皮的剥落会堵塞管道,发生超温爆管。提前探测氧化皮的状况并采取相应措施对预防爆管十分必要.文中在比较几种氧化皮探测方法的基础上,应用磁场检测法,通过实验研究了探头与管道的间隙、探头与管径的偏角、永磁体相对氧化皮的位置等因素对磁场探测结果的影响,发现间隙小于1.07mm、角度偏离中法线25.9°内、相对位置在26.4°内时,测量误差可控制在5%的工程误差以下,且探头与管道的间隙是影响磁场测量结果的主要因素;随着偏角与相对位置的增大,测得的磁场强度呈指数增长.     

基于降雨量等级指数法的公路水毁预警预报

基于降雨量等级指数法,在对一定区域进行公路水毁环境区划的基础上,综合考虑地质环境因素和人类工程活动影响及历史经验,建立公路水毁预警预报模型,确定不同流域单元预警等级.最后,运用所建预警模型对浙江省龙泉市岩樟溪流域公路水毁发生的可能性进行判断.研究结果表明:该模型结构简单,操作方便,效果良好,具备一定的工程应用价值.     

CO2通过安全阀排放流动分析

基于压降经验关联式,对CO2通过安全阀排放流动进行理论研究,分析安全阀的工况和管道结构参数对固体CO2形成的影响.结果表明:当安全阀进出口管径与孔径比为1.1～2.0,安全阀阀杆总上升高度与孔径比为0.1～0.4,下游管径与孔径比为4,下游管长与孔径比为1000时,固体CO2会在安全阀内形成;当安全阀开度大于70%且进出口管径与孔径比小于1.4,或安全阀上游进口压力高于12 MPa时,固体CO2会在下游管路中形成.     

锐钛型TiO_2纳米管阵列的制备及微结构调控

采用阳极氧化法,系统考察了HF体系中氧化电压、氧化时间、质量分数、p H值和退火温度等对钛基表面二氧化钛纳米管阵列形成过程中物相和微观形貌的影响,探讨了制备规整性、均一性及微结构可控的二氧化钛纳米管阵列的主要和次要因素.研究结果表明:氧化电压、p H值是决定TiO_2纳米管阵列是否形成与规整性的决定因素.较小的p H值虽然有利于在较短的时间内制备TiO_2纳米管阵列,但容易导致基体表面TiO_2纳米管脱落,影响纳米管阵列的完整性和均一性.氧化电压在15~25 V,p H值为4~6内可以实现TiO_2纳米管阵列的微结构调控.氧化时间、电解液浓度主要影响TiO_2纳米管的管长、管径、管壁厚度,只要在合适的范围内可以通过微小的改变,实现微结构的调控.退火温度决定了TiO_2的晶相转变,不同的退火温度对TiO_2纳米管的管径、管壁、规整性、均一性影响较小,过快的升温和较高的温度不利于锐钛型TiO_2纳米管的形成,可以实现在较低温度下的晶相转化.     

非绝热条件下冰浆管内流动特性研究

将过冷水法制取冰浆的工作原理结合多相流欧拉模型和相间传热传质模型,使用Fluent软件模拟非绝热条件下冰浆在出冰管道的流动情况,管道模型包括水平直管和90°弯管．在初始含冰率为1%～10%范围内,结合两种管内冰堵判断依据,研究冰晶粒径、管径、管长、曲率半径等参数对两种临界流速的影响．结果表明：冰晶粒径和直管管长产生的影响较强,两种临界流速呈现显著上升趋势,其中对临界流速一的影响更为明显;管径产生的影响较弱,两种临界流速呈现微弱增长趋势,且增长率趋于平缓,变化范围为0.02～0.07 m/s;弯管曲率产生的影响微弱,两种临界流速呈现微弱下降趋势,变化范围为0.01～0.03 m/s.