考虑稠油黏度影响的潜油电泵模拟与优化

潜油电泵采油是目前最常用的人工举升方式之一。当应用于稠油井时,受入泵流体高黏度的影响,使潜油电泵特性曲线偏离抽水时的特性曲线,导致潜油电泵合理运行窗口变窄,因此,针对水设计的离心泵结构难以适应稠油的高黏环境。针对上述问题,基于CFD数值模拟方法,系统地进行了潜油电泵在高黏条件下增压特性的研究,结果表明,随流体黏度增加,流体流动摩擦阻力更大,流体与叶片间相互作用增大,叶轮与导轮的进出口压差减小,流速降低,流体流动状态从湍流转变为层流,叶轮及导轮内回流区域的尺寸及数量均减小。同一黏度下,离心泵扬程随排量的增加而降低;同一排量下,离心泵扬程随着黏度的增大而显著降低。基于因素分析,考虑黏度影响,进而对离心泵结构参数进行了优化设计,最优结构为:入口宽度16.6 mm,叶片数6片,出口宽度21.9 mm,叶包角60°。相比于原离心泵,在黏度为400 mPa.s,允许排量范围内,扬程最大增幅28%。     

热值计量模式下川气东送管道运行优化研究

天然气长输管道是将上游天然气气源输送给下游用户使用的主要设施。相较于传统的天然气体积计量交易模式,采用热值计量交易能够更大程度体现天然气的能量价值,实现更加公平的市场竞争。在考虑天然气由体积计量向热值计量转换方式的基础上,创新性地建立了热值计量模式下的管道运行优化模型。该模型旨在最大化管道运行经济效益,并以气源流量、压缩机开机数和压缩机转速为决策变量。将所建立的优化模型应用于川气东送管道,并采用通用数学建模系统(General Algebraic Modeling System,GAMS)和DICOPT求解器对优化问题进行了求解。优化结果表明,热值计量模式下川气东送管道的天然气销售利润较传统的体积计量模式提高了10.82%,压气站能耗减少约3.4%,虽购气成本有所增加,但售气收入的增幅高于购气成本的增幅。     

一类分数阶偏微分方程的柯西问题

主要运用傅里叶变换、贝塞尔函数的基本性质、拉普拉斯变换研究一类分数阶偏微分方程的柯西问题.     

三值光学计算机

三值光学计算机是2017年3月问世的通用型光电混合计算机系统。它用无光态和偏振方向正交的两个偏振光态表示信息,用旋光器和偏振片来改变这三个光态,进而完成三值逻辑运算和MSD(modified signed-digit representations)冗余表达数值的二进制并行加法运算。这种新型计算机具有处理器位数众多、处理器位可以分组独立使用、处理器位的计算功能可重构等优势;还以非易失随机存储器件为基础,构建了与处理器频繁交换大量数据的双空间存储器系统;为便于编制发挥这些特色的应用程序,采用SZG文件为程序员遮蔽三值光学处理器与传统电子处理器的差别,构成了保持传统编程技术的新编程平台。目前,针对快速傅里叶变换、元胞自动机等典型算法,验证了这种新型计算机的加速能力。     

一种鲁棒的半监督图聚类方法

考虑到?1范数度量比?2范数平方度量更鲁棒,基于?1度量提出了一种更鲁棒的半监督图聚类模型,针对该模型中非光滑目标函数不易优化的问题,利用Majorization-Minimization框架提出了一种新的求解算法并证明了其收敛性.实验结果表明,在监督信息有噪声或错误时,所提出的模型能提高半监督聚类的鲁棒性和有效性.     

近似支配的NSGA-Ⅲ算法求解柔性作业车间调度问题

针对NSGA-Ⅲ算法求解多目标柔性作业车间调度问题时存在的收敛性、局部搜索和精英存储上的不足,依次设计了近似支配原则、变邻域局部搜索和精英存储策略,进而提出了一种近似支配的NSGA-Ⅲ-AD算法.结合柔性作业车间调度问题的特点,建立了多目标优化模型,设计了种群个体的初始化方法、近似支配的选择操作和变邻域的遗传操作.在仿...     

基于节能的增材制造工艺参数优化方法研究

增材制造技术因其能够一层层打印出复杂的零件而日益备受关注,然而,增材制造技术的工艺参数繁多且相互影响,因此,合理选择工艺参数一直以来是研究的重点.为了解决这一问题,文中提出了基于节能的增材制造工艺参数优化方法.首先,分别建立了常见的增材制造技术,如熔融沉积成形(fused deposition modeling,FDM...     

大跨度非对称拱桥结构合理拱轴线形研究

非对称拱桥因其合理的拱轴线、灵活的拱脚位置和桥面纵坡,能够更好地适应起伏较大的山区地形,使拱桥跨径选择更合理、更经济、更美观。主拱圈作为拱桥的主要承重结构,其拱轴线形直接影响拱肋截面内力的分布和大小。因此,确定大跨度非对称拱桥线形是拱桥设计的重要内容。通过理论推导非对称拱桥的合理拱轴线方程,提出了一种基于弯曲变形能最小和惩罚函数思想的拱轴线形优化方法,该方法考虑了全拱肋的受力状态,充分发挥了材料的性能,并兼顾了桥梁造型和施工便捷性。研究以某大跨度铁路非对称拱桥为工程背景,通过遗传算法(GA)和有限元法搭建了MATLAB-ANSYS联合仿真程序,吸纳了GA全局搜索能力强的特点,方便快捷地确定了其最佳的拱轴线形,验证了采用该方法优化拱轴线形的可行性和实用性;最后对结构参数的敏感性进行分析,探究了结构参数对拱肋受力的影响。研究为大跨度非对称拱桥结构合理拱轴线形的确定提供了一种便捷有效的解决方案,提高了设计效率,为结构优化设计提供了新的思路。     

基于烟花算法的基站群协作计算卸载模型研究

车联网、AR、AI等计算密集、时延敏感型应用迅速发展,而移动设备因自身计算能力相对不足,执行此类应用任务时会因高时延而严重影响用户体验甚至无法满足用户需求。针对此问题,提出综合考虑时延与成本的多用户、多MEC (mobile edge computing)服务器的基站群协作计算卸载模型。并提出基于凸优化的改进烟花算法（improved fireworks algorithm based on convex optimization, CVX-FWA）来对模型进行求解,对用户任务进行合理的卸载与资源分配。仿真结果表明,提出的计算卸载方案有效降低了任务总时延成本值,实现计算卸载资源的整体优化配置。     

基于图像特征的双目测距系统的研究

针对双目视觉测距中测量误差大、图像信息单一、实时性差等问题,提出一种基于ORB(oriented fast and rotated brief)特征的双目测距方法。对视频帧进行中值滤波处理,提取图像ORB特征,通过实验选出匹配效果最好的汉明距离。对筛选后的匹配点进行RANSAC(random sample consensus)模型估计,去除误匹配,分析视差和真实距离的模型关系,构建最优的测距模型并在实验平台上进行验证。结果表明:所提方法比其他双目测距方法具有测距精确、运行速度快、鲁棒性强的优势,能够实时显示图中特征的距离信息。