2014, 36(6):511-515. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.001
摘要:以4种典型的准东煤为煤样,利用SiO2-CaO-Al2O3三元系统相图分析了准东煤结渣倾向性的变化,并采用灰熔融温度测试仪研究煤灰化学成分和灰熔融性的关系,寻求提高准东煤灰熔融温度的方法.结果表明,根据三元相图的灰熔融性趋势,预测添加适量的氧化物添加剂可以提高煤灰的熔融温度,并通过试验进行验证.发现神华煤分别添加5%的CaO和5%的Al2O3,可以显著地提高煤灰熔融温度;SiO2对准东煤灰熔点的影响具有两面性.研究结果为准东煤的实际工业应用提供了理论依据,考虑到经济性,电厂、工业锅炉可以添加石英砂、高矾土、石灰石的混合物,使其更好地解决准东煤问题.
郭熙 , 张守玉 , 董爱霞 , 丁艳军 , 施大钟 , 董建勋
2014, 36(6):516-521. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.002
摘要:针对褐煤低温烟气干燥技术中干燥效率低、燃烧爆炸危险系数高等问题,对高温烟气干燥技术进行了研究.通过单颗粒高温烟气干燥实验,得到了不同烟气温度、粒径及初始含水率下的干燥曲线、干燥速率曲线、颗粒表面温度曲线,以此来研究3个因素对褐煤高温脱水效果的影响.结果表明,高温(≥600 ℃)烟气干燥速率远大于低温热风(≤200 ℃)干燥速率,但继续提高烟气温度对临界含水率的影响很小,同时对干燥速率的提升也不如低温干燥显著;初始含水率越高,干燥速率越大,表面温度越低;粒径越小,对干燥速率和临界含水率的影响越大,且大于干燥介质温度和煤球初始含水率的影响.
2014, 36(6):522-526,531. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.003
摘要:研究高灰熔点煤气化特性,以水煤浆为气化原料,在沉降炉内进行了我国典型高灰熔点煤老矿中煤气化反应的实验研究.考察了气化温度和O/C摩尔比对合成气组分、碳转化率和冷煤气效率的影响.结果表明,在相同O/C摩尔比条件下,有效合成气体积分数、碳转化率及冷煤气效率随气化温度的升高而升高.在气化温度相同的条件下,随着O/C摩尔比的增加,CO2的体积分数和碳转化率随之增大,而冷煤气效率呈现出先增大后减小的趋势.在实验条件下,老矿中煤的最佳O/C摩尔比为0.90~1.05.
2014, 36(6):527-531. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.004
摘要:对矩形腔内冷热壁面位于侧壁不同相对位置时的自然对流换热问题进行了数值模拟.腔体左侧局部壁面维持恒定高温,右侧局部壁面维持恒定低温,左右侧壁的其它部分以及顶部和底部壁面绝热.按照冷热壁面的相对位置是否左右对称,通过改变Rayleigh数的大小,分析了不同工况下矩形腔内温度场、流场和热壁表面平均Nusselt数的变化,得到了Rayleigh数在103~106之间的结果.冷热壁面对称分布时,位于侧壁中部的换热作用最强;不对称分布时,热壁面位于侧壁中部、冷壁面位于侧壁上部的换热作用最强.
2014, 36(6):538-542. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.006
摘要:列车在高速运行中表面产生的负压使冷凝风量相继减小.通过数值模拟计算不同车速下冷凝风机入口的平均负压值和冷凝风量,结果表明,高速工况下的负压影响冷凝风机正常运行.选取大容量冷凝风机并采取变频调节方式,建立以冷凝温度为反馈信号的PID控制方式,比较不同车速下定频与变频运行所消耗的功率,得出变频运行冷凝风机在列车低速运行时具有良好的节能效果和一定的变工况适应性,为变频技术在列车冷凝风机上的应用提供了技术依据.
2014, 36(6):543-547. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.007
摘要:通过风洞实验对整体结构相同而散热带波距不同的汽车散热器分别进行实验数据采集,获取了散热器冷却水进出口温度、水流量、冷却空气进出口温度、空气流量、散热量、风阻及水阻等相关实验数据.根据实验数据研究分析散热器的散热量、风阻与散热带波距的关系.对水口位置不同的散热器的换热情况进行了实验研究,分析比较它们的换热特性和流动特性;同时还进行了双排水管与单排水管管带式散热器性能对比实验研究.最后根据实验数据和分析结果进行优化设计.
2014, 36(6):548-555. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.008
摘要:传统的传热结构设计一般是基于热力学计算及工程经验,然而这种方法很难解决复杂边界条件的传热结构的设计问题.采用传热结构拓扑优化设计方法可有效解决传统设计方法难以解决的复杂边界问题.以密度法为基础,建立了散热弱度为目标函数的传热结构拓扑优化数学模型,推出了满足KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件的最优准则法迭代公式.采用高阶单元的方法消除了优化过程中的数值不稳定现象.通过Dirichlet边界和Neumann边界不同组合下的数值算例,验证了算法的有效性.薄壁管的算例也表明,该算法也适用于三维壳体问题.
2014, 36(6):556-561. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.009
摘要:针对汽车变速器齿轮传动中的振动及噪声问题,从齿轮几何学角度出发,提出了斜齿轮副对角修形量的计算方法.根据齿轮啮合原理,建立了斜齿轮副两啮合工作齿面满足任意瞬时连续相切接触条件的啮合方程,并将方程求解转化为两啮合齿面法向间距最小以及法向量偏差最小的优化问题,从而确定了对角修形量.同时,基于Masta仿真平台建立目标变速器的三维模型,并根据对角修形的参数对目标齿轮副的啮合性能进行仿真试验验证.仿真试验表明,变速箱主减速齿轮副对角修形后常用工况下的传动误差明显降低,齿面载荷分布更加合理.
2014, 36(6):562-565. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.010
摘要:分析了单缸发动机进气系统的工作原理,通过台架实验研究了进气道内气体的剧烈波动现象.在此基础上,讨论了单缸发动机进气道内气体剧烈波动现象的产生原因.运用理想气体方程、速度-密度方程和质量守恒方程建立了进气管内气体运动的动力学模型,通过Matlab/Simulink软件对该系统进行数值仿真.台架实验对比分析表明,基于速度-密度法的单缸发动机进气系统仿真模型对于进气量的测量具有较高的准确性,并可以在进气压力波动剧烈的情况下较好地反映出循环进气量.
2014, 36(6):566-570. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.011
摘要:摩擦可以使伺服比例系统的稳态和动态特性具有死区和滞环,机械润滑可降低伺服阀阀芯与阀芯腔之间的最大静摩擦力,从而提高伺服比例系统的响应性能及控制精度.通过对机械润滑机理进行分析,对产生机械润滑的颤动电路的设计及其调节进行了介绍,在此基础上还对其在伺服比例系统的应用效果进行了理论分析和试验验证.
2014, 36(6):571-577. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.012
摘要:利用整车性能仿真软件GT-DRIVE建立了某车型的NEDC循环仿真模型,通过仿真计算分析了变速器挡位数对汽车经济性和排放性的影响.应用拉丁超立方抽样法对主减速比和变速器各挡位速比进行DOE试验设计,通过回归分析,找出了对汽车经济性和排放性影响较为显著的3个参数:主减速比、二挡速比和五挡速比,并分析了它们对经济性和排放性的影响规律.最后采用DOE与遗传算法相结合的策略,以这些参数作为设计变量进行优化设计,以求在保证动力性的前提下获得综合最优的经济性和排放性能.
2014, 36(6):578-584. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.013
摘要:针对快速应用开发模型、增量模型和敏捷软件开发方法等普遍存在的因控制不当而蜕变为边做边改模型等问题,一种使用敏捷软件开发方法的基于快速应用开发的功能点增量迭代模型正式提出.它通过切分流程、生成增量序列、使用项目进度池和缺陷(bug)状态池等手段,重新构筑了功能点的迭代过程.项目进度池负责跟踪软件系统开发的进度,bug状态池则负责装载用于后期质量评估的代码bug反馈,从而提升软件项目的开发效率.最后,通过实例应用表明功能点增量迭代模型在实际应用中具有较好的效果.
2014, 36(6):585-590. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.014
摘要:对于以最小化最大完工时间为目标的阻塞流水车间调度问题(BFSP),现有研究较少同时考虑学习效应及遗忘效应对生产调度的影响,为此构建了BFSP问题的学习遗忘调度模型,结合基于Pairwise的局部搜索策略,应用萤火虫算法对小批量生产时的学习遗忘效应BFSP问题进行求解.对Car类问题及其学习遗忘调度模型的大量仿真测试,表明了改进萤火虫算法求解该类问题的可行性和有效性.同时,证明了学习效应能够降低最大完工时间,从而提高生产效率;而遗忘效应会使得学习效果减弱,从而导致最大完工时间的增加,学习效应和遗忘效应在生产调度中的影响是客观存在且不可忽略的.
2014, 36(6):591-597. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.015
摘要:基于排队理论研究预拌混凝土泵送施工系统的综合性能与配置优化.运用仿真工具建立混凝土泵送施工系统排队仿真模型,探讨混凝土泵车数量变化对系统综合性能的影响规律,发现随着泵车数量的增大,系统性能逐渐变好,泵车繁忙率降低,排队队长和排队时间降低,可服务的混凝土运输车数量增多,且存在一个最优泵车数量值.通过构建混凝土泵送系统最优配置模型,探讨泵车数量、泵车效率、混凝土运输车间隔时间之间的关系,指出提高混凝土泵送施工系统性能的措施.该排队系统仿真模型与实验结果对施工管理具有一定的理论和实践意义.
2014, 36(6):598-602. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.016
摘要:传统粒子群算法运行机理是通过粒子群全局最优和自身经验最优来搜索最优位置,不断迭代进化,以此趋近最优解,但该算法共享信息的局限性使其容易陷入局部最优.针对传统粒子群算法的不足,提出了共享历史最优搜索信息的粒子群算法.该粒子群体在搜索过程中,共享算法本次运行的种群个体历史最优信息、当前全局最优信息,及前几次运行过程中的种群个体历史最佳信息.通过5个经典函数的仿真实验测试,验证了该算法具有较强的全局搜索能力和收敛性.
2014, 36(6):603-613. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.017
摘要:针对大规模定制(MC)的废旧产品回收再制造的生产方式,考虑再制造系统的复杂性以及各种不确定因素,构造了闭环供应链下面向MC的再制造集约生产计划(RAPP)模型.根据模糊集理论,采用模糊线性规划的方法,将不确定模型转化为清晰的确定型大规模整数线性规划(MILP)模型,试图找出最大利润下,企业在各计划期内的最优零部件外购批量、自制零部件批量以及生产批量.通过一算例来验证该模型的有效性,并分析了相关因子变动对总利润的影响,便于企业经营管理决策者在最优利润下选择相应的RAPP.
2014, 36(6):614-618. DOI: 10.13255/j.cnki.jusst.2014.06.018
摘要:为准确把握产业结构调整和碳排放量的动态关系,通过构建灰色系统理论模型,选取上海市2001—2011年度碳排放量和三次产业的产值,运用灰色关联度的研究方法,具体分析了产业结构调整和碳排放量之间的关联关系.首先计算出上海市2001—2011年的碳排放量,然后结合这11年的三次产业产值,运用灰色关联度分析法分析了两者之间的关联关系.结果表明,上海第三产业和碳排放量的关联度最大,第一产业和碳排放量的关联度最小.此外,结合能耗强度的相关研究成果对结论进行分析,分别从政府、企业和社会的角度对上海市发展低碳经济提出了建议.
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