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流程工业整厂用能诊断与能量集成优化研究
随着全球变暖和能源危机加剧，节能减排越来越受到关注。大型流程加工工业能量消耗甚巨，所以对其进行过程用能诊断，找出用能不合理的环节，通过能量集成是同时节约能源和减少排放的有效途径。探讨在过程工业企业等生产过程中如何更有效地利用能源，如何使过程中产生的各种废物和副产品得到最大限度地回收利用，如何使整个生产过程产生最小的污染并把过程对环境和生态的影响降到最小，是本研究项目的主要目标。 本项目根据流程加工过程企业实际流程和运行数据，利用ASPEN PLUS软件模拟整个过程。根据模拟结果分析系统运行性能和主要设备能量利用率。基于能量平衡与火用分析理论确定系统用能不合理的环节。基于整厂能量集成思想，利用多目标遗传算法（GA）和关联向量机（RSVM）对能量优化利用和变工况操作范围进行探讨。依据分析结果，提出多化工流程、余热回收单元和公用工程管网相耦合的新型节能系统。最后针对改进系统，进行能量优化评价、减排效果评价、改造设计和经济性分析。 本课题组在本项目的应用方面，在多家石油化工和化工厂开展了系统用能诊断与能量优化的研究工作，为工厂节能改造提供了优化方案，实现了节能减排增效的目的。本项目适合在石油化工、化工、冶金、造纸等企业应用
西安交通大学
2021-04-11
多孔介质结构单元的设计与流动传热优化研究
能源和环境问题是社会健康和谐发展的永恒主题，多孔结构结构单元在这些领域的广泛应用将产生不可估量的经济和社会效益。与传统连续介质材料而言,多孔介质结构单元一般具有相对密度低、比强度高、比表面积高、重量轻、隔音、隔热、渗透性好等优点。由于其本身具有的独特性能，多孔介质结构单元已经在我们的日常生活和现代工业生产中得到广泛的应用，包括燃料电池材料、气体传感器、气体隔离器、粒子吸附材料、隔热材料、隔音材料、热交换器、生物反应器等等。 多孔介质结构单元内的单相/两相流动与传热现象在许多工程和科学领域中都有着广泛的研究，涉及包括农业技术，水利工程，生物工程，机械工程，石油化工工程及核动力安全等多个领域。本项目通过对多孔介质结构单元内的流动与传热效应及其特性进行实验和数值理论分析，研究多孔介质结构单元对其内流动传热的影响，改进和提高不同条件下特殊结构的多孔介质单元的使用效能；在此基础上，研发设计新型多孔介质结构单元，并分析其内流动和换热强化/弱化机理。本项目研究一方面是适应当前国内外工程热物理学科前沿研究需要，另一方面也为多孔介质结构单元的实际工程应用提供多种选择和优化设计。
西安交通大学
2021-04-11
环形交叉口时空优化设计与信号控制技术
传统无信号控制环形交叉口适应于流量较小的交叉口，当流量增加时，往往成为城 市交通拥阻的主要发生地之一，国内大量环形交叉口面临改造问题。 本成果基于杨晓光教授首先提出并践行的“环形交叉口左转二次控制理论”，对环 形交叉口在空间上和时间上形成了优化设计技术，包括机动车交通和慢行交通空间设计 与信号控制技术，以及非常规环形交叉口的布局设计；以及信号控制中的主要参数相位 相序、绿灯时间、相位损失时间的计算方法。 成果给出了信号控制环形交叉口通行能力关键影响因素间的定量关系，可以最佳确 定绿灯间隔时间、环道左转容量等参数。并提出了信号控制环形交叉口直行与左转通行 能力的计算方法，在此基础上，可计算分析信号周期、中心岛半径与环形交叉口通行能 力的最佳组合。 本成果的应用将规范各类环形交叉口的交通秩序，改善城市交通面貌；极大地提高 环形交叉口的通行效率，缓解城市道路交通压力；避免对环形交叉口进行无谓改造，节 省城市建设资金，减少对城市环境等的破坏。
同济大学
2021-04-13
燃气-蒸汽联合循环余热锅炉入口烟道结构优化
对余热锅炉入口段的流场进行两维和三维数值模拟。通过研究，得出了不同入口段结构对应的出口速度分布；根据出口速度的均匀性，确定了入口段最佳结构；并对两维和三维模型模拟结果的差异进行了分析，对实际的烟道结构优化具有指导意义。
上海理工大学
2021-01-12
界面修饰优化钙钛矿太阳能电池性能
反式钙钛矿太阳能电池中钙钛矿吸收层与C60之间存在的能级失配问题是制约钙钛矿太阳能电池发展的关键因素之一。为解决这一问题，课题组首次采用超薄的PCBM（~3 nm）来修饰钙钛矿吸收层与C
南方科技大学
2021-04-14
基于有限元分析的热能设备优化设计
本项成果运用Pro/Engineer或者SolidWorks软件建立设备精确的三维模型，继而采用计算流体力学（CFD）方法对于设备内部的温度场或者流场的情况进行模拟与仿真，能够得到设备内部包括温度场或流场在内的热力性能等重要参数，从而为热能设备的优化设计奠定基础。我们运用该项技术成功地解决了以下技术问题：1） 平面或者圆管型金属反射式保温层（压力容器或者核电站管道用）建模及其传热
河海大学
2021-04-14
微电网优化规划与运行控制关键技术及其应用
微电网优化规划与运行控制关键技术及其应用主要创新性成果如下： （1）系统地发展了含多种分布式能源、多种储能系统、可满足用户综合能源需求的复杂微电网优化规划方法，可实现微电网全生命周期的优化规划。 （2）系统地发展了适于复杂微电网多时间尺度性能研究的仿真分析方法，建成了我国第一个微电网综合物理仿真平台，为微电网运行分析、保护及控制装备研制等提供了强有力的技术支撑。 （3）系统地发展了微电网能量优化管理方法，针对不同结构与组成形式的微电网，可实现分布式电源出力
天津大学
2021-04-14
基于有限元分析的热能设备优化设计
1. 技术内容及其先进性 本项成果运用Pro/Engineer或者SolidWorks软件建立设备精确的三维模型，继而采用计算流体力学（CFD）方法对于设备内部的温度场或者流场的情况进行模拟与仿真，能够得到设备内部包括温度场或流场在内的热力性能等重要参数，从而为热能设备的优化设计奠定基础。我们运用该项技术成功地解决了以下技术问题：1）
河海大学
2021-04-14
焦炉自动测温、 自动火落判断与加热燃烧优化控制
成果简介（1） 实现焦炉立火道温度的直接测量； （2） 建立火道温度变化趋势数学模型； （3） 实现焦炉加热过程的全自动控制； （4） 建立炼焦指数模型；（5） 建立标准火道温度模型；（6） 根据甲方要求生成所需要的各种工艺流程、 趋势、 报表、报警和操作指导画面； （7） 节约煤气量达 3%左右； （8） 实时监测全炉各炭化室的工作状态； （9） 有利于延长炉龄， 稳定焦炭质量， 降低劳动强度； （10） 自动连续测量焦饼表面温度， 并自动生成趋势曲线和报表。
安徽工业大学
2021-04-14
热轧生产线中的复杂控制与综合优化技术
Ø 本项研究的应用领域为板带热轧，重点是热轧中厚板领域。板厚控制、板形控制、轧制节奏控制、轧制温度控制及轧制规程自动生成与自动修正等是热轧板带特别是热轧中厚板轧制过程中的关键技术和重要科学问题。本研究运用的重要理论基础和技术包括现代控制理论、最优控制理论、系统辨识理论和计算机控制与优化技术等。将上述理论与热轧液压自动厚度控制(HAGC)系统研究与应用，轧制过程建模、仿真与优化控制研究，热轧规程动态设定与自学习研究紧密结合，形成了具有多种完整功能的控制系统实现技术，并成功地应用于热轧板带生产
北京理工大学
2021-04-14