机械设计

成果与项目的背景及主要用途： 地热能是一种新型的清洁能源，其高效性、经济性和环境效益越来越受到各个国家的重视。中国由于受到地质条件的限制，地热流体温度普遍处于 150℃以下。尝试利用这部分中低温地热能用于发电，既有助于解决发电紧张的问题，又能减少二氧化碳排放造成的环境污染。天津地区拥有 10 个地热田，覆盖面积达到 8700 平方公里，地热资源的应用，给天津带来了巨大的经济效益和环境效益。该套装置产生中低温发电的效率约为 6%。 技术原理与工艺流程简介： 可以进行总成设计，以及蒸发器、冷凝器、循环工质（工质配比）等。具有不同的设计理念，通过设置系统参数、增加部件等方式，提高发电效率。采用一种与 Kalina 循环耦合的中低温地热能发电装置。Kalina 地热发电循环是在 ORC 基础上将“纯”循环介质变成氨水混合物，从而实现变温蒸发，混合物的沸点与热源温度能够较好地匹配，减少熵的增加。在装置结构上：由高温回热器、发生器、分离器、汽轮机低温回热器以及冷凝器依次串接、第一节流阀并联接于高、低温回热器之间，构成 Kalina 地热发电系统；由第二冷凝器、溶剂泵、蒸发器、节流阀以及吸收器依次串接构成吸收增温系统；通过节流阀接于分离器、吸收器于高温回热器，使吸收增温系统与吸收式地热发电系统组合成为本发明。本装置可产生 100℃左右的吸收温度，同时将地热废水的排放温度降至 60℃左右，达到用低品位的地热能提高机组发电效率的目的。工质种类及状态参数也均与Kalina 系统相吻合。 技术水平及专利与获奖情况： “中低焓地热工程建设技术”，获 2003 年度国家科技进步二等奖。 专利：带有吸收增温系统的中低温地热发电机组（CN201010261139） 应用前景分析及效益预测： 我国地热资源储量约为 4.4×1027kJ，蕴含发电能力可达 6740MW。我国 2/3的面积年日照时间在 2300 小时以上，每平方米太阳能年辐射总量 3340-8400MJ，蕴含发电能力约 1400 万亿 kwh/a。地热资源丰富，应用前景十分广阔。目前，地热井发电投资费用为 10000 元/千瓦。 应用领域：地热水、地表水的余热发电 合作方式及条件：技术支持 成果的背景及主要用途： 我国能源形势严峻的根本原因在于用能效率低下，我国每吨标准煤的产出效率仅相当于日本的 10.3%、美国的 28.6%。我国工业用能中近 60-65%的能源转化为余热资源，其中温度低于 350℃以下的低温余热约占余热总量的 60%，提高用能效率的有效方式之一，便是对这部分余热资源进行有效的回收利用。本项技术 是采用有机工质朗肯循环推动膨胀动力机的低温余热发电的技术系统，适用于冶金、建材、化工等有大量低温余热的产业领域，还可以作为可再生能源的发电系统，推广到可再生能源产业领域。 技术原理与工艺流程简介： 本系统的创新点在于将低沸点有机工质用于热力循环中的热交换过程，有效实现低温余热换热；还在于利用膨胀动力机将有机工质产生的高压蒸汽转化为发电机驱动力，从而实现低温余热资源发电，膨胀动力机还可以拖动风机，水泵等设备。本系统突破了现有低温循环发电系统对于余热温度的最低要求，可用温度最低降至 80℃（低于 80℃系统经济性会降低），实现了低温余热资源的最大化利用。本系统主要包括蒸发器、冷凝器、工质泵、有机工质余热锅炉、膨胀动力机和发电机等设备。在核心设备的选用方面，膨胀动力机可选择螺杆膨胀机、涡轮机等设备。其中，螺杆膨胀机投资少、运行费用低、寿命长、安全可靠、易于维修，并且具有操作简单、不暖机、不盘车、不发生喘振、对介质品质要求不高、可无人值守全自动工作的特点，尤其适宜结合低沸点有机工质应用于低于 350 ℃的低温、低压余热回收利用；而采用涡轮机占地小，效率高，造价低，特别适用于余热量较大的场合，常被国外同类系统所选用。低温有机工质可选择 R123、R245fa、R152a、氯乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷等工作介质，对于不同类型、不同温度的热源应当选取不同的工质，并且工质的优选也会影响到系统的运行效率。 技术水平及专利与获奖情况：该成果总体上达到国际先进水平。 应用前景分析及效益预测： 目前余热利用技术受到各方面重视，我国余热资源多，用户需求量大，应用前景广阔。采用低沸点有机工质作为热力循环的工质与低温余热换热，通过产生高压蒸汽推动螺杆膨胀机、汽轮机或其他膨胀动力机带动发电机发电，把大量废弃的余热转变为电力，节约了企业的电能消耗，提高了能源利用率，收到可观经济效益与环境效益。 应用领域： 本项技术特别适用于冶金、建材、化工等具有大量低温余热的产业领域，还可以作为可再生能源的发电系统，应用于再生能源产业领域。 合作方式及条件：面议

本发明公开了一种基于静态区域信息的扫频OCT数字相位矫正方法与系统，现有的扫频光学相干层析成像技术由于扫频光源的扫描触发和采样时钟信号不同步，干涉信号光谱存在随机的错移，导致OCT相位信号的随机跳变。研究发现在样品的静态区域，相比于相位跳变误差，系统SNR决定的相位噪声较小，而环境导致的相位扰动在时间上具有缓变的特征。本发明利用上述相位特征确定相位跳变发生的A-line位置、以及光谱的错移量，通过相位与成像深度的线性关系，实现相位跳变误差的矫正。该方法属于纯数字矫正，不增加系统的复杂程度，不会引入额外的相位噪声。

本发明公开了一种基于数字指纹技术的三维模型版权保护方法。以三维网格模型的重心为原点建立球面坐标系得到每个顶点的球面坐标，对球面坐标的经纬角数据聚类，得到三维网格模型分块特征矩阵；将该分块特征矩阵进行离散小波变换得到低频系数，对低频系数作奇异值分解，同时对指纹信息做数字全息变换后置乱，并将置乱的信息进行奇异值分解，将得到的奇异值加性嵌入到分块特征矩阵的奇异值上，作相应的逆变换得到含指纹信息的分块特征矩阵；计算各块内顶

本发明公开了一种数字高程模型 DEM 超分辨率的方法，包括：建立高分辨率 DEM 与低分辨率 DEM 的位置映射，对每一个低分辨率DEM 测试区的子区域在低分辨率 DEM 搜索区进行相似块查找与相似性估计，选取相似性最高的一系列子区域作为相似块，将查找到的一系列相似块映射回高分辨率 DEM 实测区,将这些对应的高分辨率 DEM实测区子区域块按其对应的相似权重相加得到一个新的子区域,将上述超分辨率后的高分辨率 DEM 缺失区的子区域拼接起来，加上高分辨率 DEM 实测区已有的数据就为一个完整的高分辨率

本发明公开了一种基于多位采样的数字解调方法及应用该方法的超再生接收机，其中解调方法包括如下步骤： １、对接收信号进行放大滤波，去除高频熄灭信号分量； ２、对滤波后的信号进行采样，将模拟信号转换为数字信号； ３、对采样后的数字信号进行同步和判决处理，得到输出信号。采用本发明提供的解调方法，可以减少因硬判决造成的信息丢失，从而减少误码，提高接收机的灵敏度。

本发明公开了一种用于点光源配光的自由曲面光学元件的设计方法。属于非成像光学技术领域。本发明根据设计要求设置自由曲面光学元件的具体结构，根据折射定律和能量守恒定率在计算机的辅助下，设计出满足预定照明要求的自由曲面，使光源的出射光经该自由曲面偏折后在目标照明区域产生预定的照明光斑，如带有“ZJU”字样的圆形照明光斑和均匀的矩形照明光斑。该自由曲面光学元件的某一表面为自由曲面，该自由曲面通过曲面拟合离散数据点得到。本发明设计效率高，能实现复杂照明，能获得连续的自由曲面，实现了曲面的可加工。折射型和反射型自由曲面光学元件均可以用光学树脂等材料借助注塑成型技术来实现。

本发明涉及一种基于直流输电的低速齿轮箱双馈型风电机组优化设计方法，属于风电领域。该方法采用一种双馈型风力发电系统拓扑结构对包括齿轮箱、双馈发电机(DFIG)和直流变流器的双馈型风电机组进行优化设计及控制；首先采用定子磁通矢量定向控制策略，求优化前后所述DFIG的定转子电流、总电流及直流变流器总电流之比；其次求优化后双馈型风电机组总成本Cs2；最后求风电机组优化设计参数：根据Cs2公式，绘制Cs2‑λ曲线，λ为优化前后齿轮箱增速比之比，求得Cs2的最小值和λ的最优值，由此获得优化后齿轮箱增速比和DFIG的定转子电流、同步转速、定子额定频率。本发明使齿轮箱增速比降低，可降低故障率和成本，提升系统运行可靠性。

一种水泥沥青砂浆分离度快速评价方法，a、上料：将水泥沥青砂浆倒入烧杯中，砂浆高度为10cm；b、上层的电导率的测量：将电导率仪的电极插入烧杯的水泥沥青砂浆浆体，并使电极保持在浆体的5cm以上的高度，读取出上层浆体的电导率；c、下层的电导率的测量：将电极下移5cm，再使其保持在该位置；读取出下层浆体的电导率；d、分离度的计算：算出下层浆体与上层浆体的电导率差，并将其乘以1.43得到下层浆体与上层浆体的密度差，再将该密度差除以2倍砂浆密度，即得到待测水泥沥青砂浆的分离度。该方法能在水泥沥青砂浆硬化前，实时测出砂浆的分离度，能更好的保证施工质量，避免工程返工，减少工期，节约材料，降低工程成本。

本发明公开了一种用于圆形断面结构衬砌混凝土温控防裂设计计算方法，包括如下步骤:确定温控 防裂目标;计算允许最高温度;拟定温控方案，计算混凝土内部最高温度，在计算最高温度≤允许最高 温度的前提下，设计温控防裂方案。本发明方法的计算公式简单，能合理反映围岩性能、衬砌厚度、混 凝土强度、洞内空气温度、通水冷却及其水温、浇筑温度等的影响，可以迅速计算出圆形断面结构衬砌 混凝土施工期各月浇筑施工的允许最高温