一、 项目简介为解决复杂工程优化设计等问题，研发智能优化技术及软件进行工程建模与优化设计，可以应用于电子、通信等诸多领域。面向复杂大数据信息，研发智能数据挖掘技术可以发掘潜在规律和感兴趣的信息，为工业、农业、国防、金融和证券等诸多行业服务。本项目在国家和省市等基金资助下开展的，率先研发出石油测井智能数据挖掘系统；在无线通信、智能天线、半导体器件仿真等领域取得满意的优化设计效果。二、 项目技术成熟程度在Windows环境下开发出《智能数据挖掘系统（1.0版本）》，并获得国家软件著作专利权；现已开始应用在石油测井、无线通信与智能天线等领域，效果显著。如图1至图3所示。三、 技术指标本项目研发的软件系统在 Windows系统和VC++平台下进行，还能嵌入Matlab等工具箱进行工作。并具有界面友好、可视化程度高、扩展性强等特点。四、 市场前景对于各种复杂工程问题的建模与优化是非常重要的；面向各行各业的大数据进行数据挖掘，为决策服务更是势在必行。本课题正是解决这些问题，其应用前景广阔。五、 规模与投资需求本项目适用于各行各业，主要研发专用软件系统，研发成本较低（约5-10万元）。六、 效益分析本项目主要应用于各类复杂工程问题的建模与优化设计，以及各行各业的大数据挖掘，其经济效益是相当可观的。七、 合作方式双方协商，可以采取转让、合作、技术指导或其他形式。八、 项目具体联系人及联系方式（包括电子邮箱）联系人：夏克文；地址：（300401）天津市北辰区 河北工业大学信息工程学院；Email：kwxia@sina.com；电话：022-60435739九、高清成果图片2-3张图1为系统主界面；图2是测井解释应用；图3是天线波束形成。图1 智能数据挖掘系统主界面图2(a) 某油井测井数据200%比例读取的测井图图2(b) 基于支持向量机（SVM）的测井解释图3 基于智能优化算法的波束形成方向图

整车的动力总成的性能优化不仅涉及到整车的结构设计、发动机整体性能（整个运 行范围）的优化，而且更重要的是动力系（发动机）和传动系（整车）的优化匹配。过 去，在整车开发中往往忽略了这个关键部分：或没有引起足够的重视，或没有实现同步 开发；没有合适的评判体系（尤其是综合评判），试验和模拟计算以及设计不能协调等 等。所以，整车动力总成的性能达不到最佳状态。 本项目从 1996 年开始，经过 10 余年的研究，建立了动力总成的综合评价体系，进 行了模拟计算（商用软件）与试验技术（试验台架和方法、国家标准等）协调性的研究， 收集、整理了动力总成设计的国家和企业标准，建立了较完善的、可行的、具有实用价 值的整车动力总成开发体系，先后完成了国内 4 个公司委托的科研项目。 本项目提出的“整车动力总成综合评价体系”经与企业合作的科研项目实用验证， 证明对提高动力总成的综合性能是有理论意义和实用价值的。 本项目的部分研究成果 “整车动力总成综合性能评价体系构建、模拟计算和试验的协 调以及在整车开发中的应用“获得 2006 年汽车行业科技成果二等奖。 

在给定的汽车车身设计区域内寻求结构具有最优化材料分布，使得在规定的载荷和边界 条件下，汽车车身结构具有最大刚度。设计时：①车身结构拓扑优化工作在车身大骨架的初始划分阶段即进行；②以求出的结构最优拓扑解为指导，结合车身结构设计的实际经验，在 原有车身结构的基础上建立优化车身结构的概念性 CAD 模型。经过拓扑优化后的车身结构， 其刚度可提高 1.35 倍。适合于对轻型客车、微型客车的车身结构进行拓扑优化设计。

解决奥氏体不锈钢、高强度钢和超高强度钢、钛合金及镍基合金的切削加工难题，优化加工工艺方案，包括刀具的结构与参数优选，切削参数的选择与优化，工艺路线的确定，冷却润滑方案的制定等，提高加工效率与经济效益。主要内容包括：（1）刀具的选型及结构优化 根据被加工材料的物理力学特性，选择合理的刀具材料及结构，进行下列工作：①不同涂层材料切削仿真对比；②不同刀具角度的切削仿真对比；③不同刃型的切削仿真对比，主要考察直线刃、圆弧刃、倒棱、修光刃等单一刃型及复合刃型对切削结果的影响规律。

转向系统刚度强度是影响汽车稳态特性的重要因素，而转向系统NVH性能是汽车舒适性的重要评价指标。因此，铝合金转向支撑的轻量化设计是一个需要满足刚度和模态以及重量要求的多学科优化设计问题。本成果为在建立现有的某款转向支撑系统的高仿真度模型基础上，使用拓扑优化设计方法对其原有的概念方案进行重设计。提出面向转向系统轻量化的多学科优化策略，形成转向支撑系统概念设计阶段的高效优化流程，为面向轻量化设计的汽车零部件优化设计提供可借鉴的方法和途径。

成果简介转炉钢水冶炼过程中会产生大量含氧化铁粉尘的高温烟气， 其主要成分为一氧化碳， 是一种热值较高的工业燃料， 如不进行有效回收处理和控制排放， 不仅污染大气环境， 还会造成能源浪费。 转炉煤气回收是把转炉生产过程中的副产品CO 进行回收再利用的生产工艺， 它将高温烟气通过汽化烟道进行冷却、 净化处理后， 得到可回收的转炉煤气， 其经济价值和社会效益不言而喻。目前国内炼钢企业的转炉煤气回收系统由于部分技术装备及控制方法比较落后， 煤气回收和烟气减排效果差。 本项目采用滑

在国内多翼离心风机优化设计方面，西安交通大学刘小民教授课题组针对多翼离心风机的高效低噪优化开展了大量研究，主要包括多翼离心风机的参数化优化，基于仿生叶片的风机设计优化等。诸永定基于Kriging代理模型及遗传算法，针对抽油烟机用多翼离心风机进行优化设计，优化结果显示风量提升4.4%，效率由20.15%提升至21.73%，所采用的方法可以显著减少CFD的优化迭代次数。针对以上总结，可见国内对于多翼离心风机的优化设计主要以常规家电为主，针对环境试验箱所用多翼离心风机优化设计尚缺乏针对性研究。

项目成果/简介: 简 介 一、项目背景 自20世纪80年代我国有色金属工业提出“优先发展铝工业”的战略发展方针以来，我国铝工业有了长足的发展，电解铝工业的发展更是突飞猛进。经过近30多年坚持不懈的努力，实现了跨越式发展。从引进“日轻”160kA预焙槽技术到自主开发280kA特大型铝电解槽的开发成功，使电解铝整体技术与装备水平进入世界先进行列。目前，500kA~600kA以上超大型电解槽已实现了工业规模化推广应用。40年来由于技术的进步，电解铝单位能耗下降1000kWh/tAl。 （1）高耗能仍是主要特点。尽管铝工业技术上取得了极大的进步，然而时至今日，铝电解的能量利用率仍然仅仅50%，大约有一半的能量都以热量形式散发在大气中（图1）。作为高耗能产业电解铝工业的节能减排仍将是今后相当一个时期的核心任务。  （2）电解铝是碳排放大户。进入21世纪以后，中国电解铝产量的增长速度明显加快，从2000年的279.41万吨增加至2020年3731.7万吨，连续多年成为世界第一原铝生产大国，同时电解铝的节能减排受到广泛关注。2020年，电解铝行业二氧化碳总排放量约为4.26亿吨，约占全社会二氧化净排放总量的5%。 （3）对供电质量要求高，不利于可再生能源电力发展。作为用电大户的铝冶炼企业，传统技术不具备调峰能力，这是由于其核心装备铝电解槽是在预设的热平衡条件下设计的，任何偏离预设热平衡的电力供给都可能导致严重过热或冻结。由于这一限制，现代铝电解槽的运行对供电质量要求相当苛刻（95%一级负荷），因此，作为用电大户的电解铝行业，基本没有调峰能力，对供电系统的适应性和灵活性小。 国际能源署发布的《电力系统转型现状2018》指出：电力系统灵活性已经成为全球优先发展方向。铝冶炼企业急需增加调峰能力，不仅可以适应未来新能源比例逐渐提升带来的电网供电波动，而且能主动调峰成为电力系统灵活电源点运行。 2020年12月16日，习近平主席在2020年中央经济工作会议上指出，要做好碳达峰、碳中和工作，要抓紧制定2030年前碳达峰行动方案。2021年3月15日，习近平总书记在中央财经委员会第九次会议中强调，“要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设总体布局”，指出“要构建清洁安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。” “双碳目标”的提出，给电解铝行业提出了新的课题。开展大型铝电解槽能量平衡及余热回收技术的工业系列化应用，通过国内外技术的集成创新，形成一整套的生产工艺技术和先进的装备，大幅提高电解铝行业的能源利用率，对于实现电解铝行业“双碳目标”具有重大历史性意义。 二、技术简介及工作基础 郑州轻冶科技股份有限公司与郑州大学在15年研究成果积累的基础上，从2017年开始，在铝电解槽能量流优化及输出端节能（余热回收）领域联合国内外多家企业和科研单位，启动郑州市协同创新重大专项，目前“铝电解槽能量流优化与输出端节能（余热回收）技术及成套工业系统（HORRS系统）”已完成工业化试验，进入工业化示范运行阶段。 开创了电解铝工业输入端与输出端“双端节能”的先河，并为进一步工业应用奠定了基础。 1、主要内容 建立独立的铝电解能量流在线优化调节模型（HORR技术），实现控制变量与控制目标的“解耦”，为进一步实现电解铝“输入端节能”的极限优化工艺生产奠定了基础，进一步降低电能消耗； 成功研制了电解铝专用“高效集热装置”，通过国际合作开发成功国际领先的核心技术，并实现了关键设备的量产。在此基础上，进一步开发了铝冶炼过程散热回收系统（HORRS系统），实现大幅节能；铝电解槽能量利用率可由原来的不到50%提升到60%。 研制铝电解槽多参数传感器与快速检测分析系统，并开发了铝电解槽数字化基础上的能量平衡智能化系统； 采用能量流调节系统，为电解铝柔性生产提供了技术保障，初步实现了利用电解铝厂巨大电能容量协助当地电网实现蓄能调峰运行，调峰能力达到±20%。 2、当前工作进展 2019年起，在河南中孚实业股份有限公司4台400kA大型铝电解槽上，开展了“铝电解槽能量流优化及智能调控技术开发”协同创新重大专项工业示范应用。2021年3月11日，首台400kA电解槽余热已成功与巩义示城市供热网实现互联，回收利用热量约占电解槽总耗能8~10%，预计到2021年5月底，全部4台电解槽将整体投运。 三、经济及社会效益 （1）技术指标 本项目工业试验完成后，可实现电流效率≧94%；槽电压低于3.9V，折合吨铝节电800~1000kWh以上,电解铝能量利用率提升8~10% 实现电解槽调峰运行 该技术应用后，铝电解槽可实现蓄能调峰20%，有利支持新能源电力负荷的消纳，减小新能源电源增加后带来的峰谷差，为国家构建新型电力系统提供支撑。 实现电解铝厂与区域、城市融合发展 根据电解铝行业（火-电-铝）的特点，将回收余热资源供入城市供热系统用于冬季居民采暖；夏季并入配套发电厂会热系统，用于发电；也可用于根据产业园区布局，可为周边工业用户（如铝加工、氧化铝厂等）提供工业生产用热源或大规模工业制冷，实现余热资源的高效利用。 社会效益 按照未来推广应用2500万吨计算： 年可节电250亿kWh； 年可减排：2492.5万吨二氧化碳; 年可消纳新能源电量：675亿kWh。效益分析: （1）技术指标 本项目工业试验完成后，可实现电流效率≧94%；槽电压低于3.9V，折合吨铝节电800~1000kWh以上,电解铝能量利用率提升8~10% 实现电解槽调峰运行 该技术应用后，铝电解槽可实现蓄能调峰20%，有利支持新能源电力负荷的消纳，减小新能源电源增加后带来的峰谷差，为国家构建新型电力系统提供支撑。 实现电解铝厂与区域、城市融合发展 根据电解铝行业（火-电-铝）的特点，将回收余热资源供入城市供热系统用于冬季居民采暖；夏季并入配套发电厂会热系统，用于发电；也可用于根据产业园区布局，可为周边工业用户（如铝加工、氧化铝厂等）提供工业生产用热源或大规模工业制冷，实现余热资源的高效利用。 社会效益 按照未来推广应用2500万吨计算： 年可节电250亿kWh； 年可减排：2492.5万吨二氧化碳; 年可消纳新能源电量：675亿kWh。知识产权类型:发明专利知识产权编号:202010575520.0 202010575597.8 202021168838.9技术先进程度:达到国际领先水平成果获得方式:与国（境）外合作获得政府支持情况:省级以下计划/专项类别:郑州市协同创新重大专项获得经费:1000.00万元自筹资金:1000.00万元自筹资金来源:企业自筹

蒸发浓缩、结晶、干燥等是化工、医药、食品、环保等多个行业最为普遍采用的工艺过程之一，众多企业花费在蒸发、干燥环节的成本占到总成本的50%以上，均迫切需要寻找一种高效节能的蒸发技术。 MVR是国际上最先进的蒸发技术，是替代传统蒸发器的升级换代产品。该项技术一直被北美和欧洲等一些发达国家掌握。 技术特征 MVR系统是一项高效节能的技术，较常规的单效蒸发设备而言，可节省标准煤85％以上，比三效蒸发技术节能65%以上。

本发明公开了一种液压注塑机的节能液压控制装置。伺服驱动器与驱动器相连，驱动器与伺服电机相连，伺服电机驱动油泵运转，油泵压力传感器安装在油泵出口，油泵进口与过滤器连接，过滤器下方设有油箱；二位二通阀的第一阀口经单向阀连接油泵，第二阀口连接有蓄能器，第一阀口连接有油缸压力传感器，第一阀口与三位四通阀的阀口P连接，阀口A、B与油缸连接，阀口T下方设有油箱。本发明保证了电机、油泵的长寿命、稳定工作；蓄能器泄压不仅快速而且有缓冲冲击的作用，保证了液压系统的稳定；相对于溢流阀或者比例阀的泄压方式，本发明泄压阶段释放的液压能被蓄能器储存，在注射阶段可用于稳压和提供流量，提高了节能效率。