机加工过程一类能耗估算模型的研究

针对机加工过程中的能量消耗,将机加工过程的能耗分为固定能耗、空载能耗和切削能耗三个部分,推导构建一类机加工过程的能耗估算模型,并通过实验完成能耗模型参数的确定.最后以实际铣削加工案例分析表明,在给定工艺参数情况下,该模型能够较为准确地计算机加工过程中的能耗,为后续的工艺参数优化及工艺决策奠定基础.     

pH调控预水解对蔬菜废物机械破碎能耗的影响

采用控制初始pH值分别为5,6,7,8和9的泔水滤液预水解蔬菜废物,研究原样和预水解后废物的机械破碎能耗.结果表明:在pH值为7,8和9的工况下,蔬菜废物的机械破碎能耗由原样的0.304J·g-1(湿基)下降至0.032,0.025和0.027J·g-1(湿基),下降幅度近90%;而pH值为5和6的工况下的机械破碎能耗仅下降至0.200和0.219J·g-1(湿基).在8h预水解过程中,pH值为6,7,8和9工况的液相pH值、总有机碳、挥发性脂肪酸和氨氮的质量浓度以及固相木质纤维素的质量分数没有显著变化,说明蔬菜废物未发生显著的生物水解;溶胀吸水和纤维素在碱性环境下结构变化而造成的强度降低可能是蔬菜废物机械破碎能耗下降的主要原因.     

MapReduce环境中的性能特征能耗估计方法

针对MapReduce系统中负载能耗特征多样性为系统成本调度带来的负载与节点难以匹配的问题,提出一种基于负载性能特征的能耗估计方法。该方法以MapReduce系统中各节点操作系统的性能事件为依据估计在线负载的能耗。为了提升负载能耗估计结果的准确度,采用机器学习的方法,在负载执行时,搜集系统的性能特征,并建立估计模型的样本集;采用粗糙集理论中属性约简方法对性能特征属性进行约简;在性能属性约简的结果之上,基于支持向量机理论,建立能耗的估计模型,对负载运行时系统的能耗进行准确的估计。实验结果表明:基于性能特征的能耗估计方法拥有较高的估计准确率,在单作业环境中平均相对误差为4%,在多作业环境中可达到4.5%。     

基于自动变速的混合动力装载机控制策略

为了提高装载机能源的利用率与变矩传动效率,通过分析某5 t装载机的工况特点,提出了基于自动变速的并联式混合动力方案;采用模糊逻辑控制策略,通过在线估计系统需求转矩与车速,以需求转矩、超级电容SOC值、车速、油门开度及液力变矩器效率作为输入,输出发动机与电动机的工作点及系统挡位.结果表明:发动机效率提高,超级电容SOC值稳定,挡位变化合理有效,混合动力比传统装载机节油约9.56%,混合动力自动变速比传统装载机节油约11.82%,改善了燃油经济性.     

东北地区低能耗生态农宅集成优化采暖技术性能研究

以阜新地区低能耗生态农宅和传统住宅为研究对象,运用现场实测的方法,从采暖源散热面温度分布、室内热湿环境、室内空气品质及经济性评价等方面对采暖效果进行对比分析,验证了集成优化采暖技术在冬季的采暖优势.生态农宅冬季室内环境要明显优于传统住宅,虽然生态农宅初投资增加了18%左右,但每个冬季大约可节省3t的采暖用煤.生态农宅模式符合可持续建筑理念,为东北地区新农村建设提供了技术支撑.     

热电厂乏汽余热回收方案的经济性论证

阐述了包头第二热电厂供热现状及其改造的必要性,重点论述了设计方案的优化、选择、计算与对比分析,以最大化回收乏汽余热为原则,从技术和经济两个方面确定了低真空+热泵组合技术方案,指出该方案的实施可提高供热能力,最大限度满足城市供热需求,不但为节能减排、改善城市环境质量作出贡献,而且可取得良好的经济效益和社会效益。     

无能耗独立蹲位节水冲厕装置的研究

由于生活习惯、节水意识等原因,大学生生活用水浪费现象严重,人均用水量远超过国家制定的学生宿舍用水定额。针对此问题提出了一种适用于独立蹲位厕所的节水冲厕设备———无能耗独立蹲位节水冲厕装置。详述了该节水装置的工作原理、设备构成及整套设备的安装。本装置试运行阶段节水率达到50％,不仅经济实用、安装便捷,而且节水效果显著。     

一种有效的传感器网络区域查询算法

近年来,无线传感器网络基于事件查询的算法引起很多国内外学者的关注,也因而产生了不少的相关算法,它们大多主要体现在节点移动上。本文主要分析了现有的窗口查询算法的优缺点,针对当窗口中某个查询节点没有被收集而造成的空洞现象进行处理,以及在选择下一查询节点时考虑能量与距离的因素,提出新算法EQA(effective area query algorithm)。通过对算法进行仿真与分析,并与IWQE和ESA算法进行对比,结果显示新算法在网络耗能、查询质量、网络生命周期等方面都得到提高。     

无线传感网络LEACH协议的优化研究

LEACH( Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy低功耗自适应分簇)算法可以有效地解决传感器节点能量限制的问题,显著地延长整个网络的生命周期。但在分簇簇头的选择过程中仅考虑此节点是否在之前的轮中担任过簇头节点,并未考虑节点剩余的能量与其所处的位置,使得簇头的选择并非最优。针对这种情况,本文在原有LEACH路由算法的基础上从节点剩余能量与节点分布位置两方面对其进行优化,提出了一种新的路由优化算法为I-LEACH。仿真结果显示I-LEACH较LEACH协议延长了网络生存周期,降低了网络总体能耗,使无线传感网的整体性能得到一定提升。     

基于执行器能量消耗的并联机器人优化

并联机器人在执行任务过程中的能量消耗特别严重,为此本文以其3个主动执行器的电能消耗最小化为目标对3-RRR平面并联机器人进行尺度优化。在3-RRR机构运动学分析的基础上推导出机构的逆运动学方程,分析了3-RRR机构常见的4种工作模式。采用粒子群算法确定3-RRR机构的连杆和平台质量的最优值。根据优化结果进行仿真和对比分析,结果表明,在4种工作模式下,优化后执行器的力矩值均较小,消耗的电能得以降低,其中工作模式2的性能最佳,在执行相同的轨迹跟踪任务时,其执行器跟踪误差收敛较快,消耗的能量最少。