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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
多沙河流水库多目标优化调度系统研究
成果的背景及主要用途：
天津大学结合三门峡水利枢纽管理局委托“三门峡枢纽多模目标优化调度研究”项目和教育部骨干教师基金“粘性泥沙的力学模型和人工智能模拟复合模拟研究”项目开展了多沙河流水库水沙电的多目标优化调度的研究工作。采用科学的理论方法和先进的技术手段，创新地研究调度管理系统中涉及的水文预测、泥沙冲淤的智能快速模拟、高含沙洪水的“揭河底”现象的特征机理、多目标优化调度、实时短期调度、调水调沙等问题，以便使水库优化调度管理系统更科学化、智能化、系统化。本研究项目的进行与研究结果，有利于协调解决目前防洪、供水、泥沙淤积与蓄水发电等多目标的优化调度的问题，确保在改善多沙河流水库库区、下游水库及其河道的泥沙淤积情况的同时增加发电量，提高社会效益和经济效益，在全国用电紧张、更加注重社会效益和生态效益保护的今天，本项目的研究有重大的现实意义和实用价值。
技术原理与工艺流程简介：
本项目主要利用混沌神经网络模型对黄河中下游中长期径流和含沙量进行了预测，并利用模式识别的方法随机模拟了洪水过程中的流量过程线和含沙量过程线；对影响潼关高程和水库泥沙淤积量的相关因子进行优选，并利用其训练神经网络；将 BP 人工神经网络模型运用到径流量的预测，水库泥沙淤积、潼关高程中去，进行计算和预测；建立随机微分方程模型，确定水库断面水库进行多目标优化调度。在完成上述专业模型系统的设计开发基础上，将利用多目标系统决策分析理论，通过从下到上逐级控制，并协调各子系统的运行关系，使各子系统既能实现各自目标，又能满足彼此的制约关系，从而实现整个枢纽的综合最优调度。
技术水平及专利与获奖情况：
该项成果达到国际先进水平。应用前景分析及效益预测：水库多目标优化调度的效益极为明显，往往是在不增加水利枢纽运行和管理成本基础上实现的效益，在水资源日益短期的形势下，其重要性也日益突出。本项目所研究的多沙河流以水、沙、电多目标优化调度系统，可为解决防洪、供水、发电与减淤的矛盾提供新的技术手段和理论方法，可以应用到黄河等多沙河流的各个水利枢纽的优化调度运行中，能实现水库枢纽经济效益、社会效益和生态效益的综合优化及和谐统一。还可以应用到含沙量较小（但又必须涉及泥沙问题）的河流上的各个水库枢纽上，如三峡水库等，应用范围极为广泛，具有广阔的应用前景。
应用领域：水利水电工程运行管理。
合作方式及条件：技术服务。
天津大学
2021-04-11
一种感知时长和资源分配联合优化的方法
本发明公开了一种感知时长和资源分配联合优化的方法，优化目标为：其中r为数据总速率，τ为感知时隙宽度，X和W分别为用户对各频带的占比矩阵和发射功率矩阵，约束条件为检测和虚警概率、发射功率峰值和均值均受限于预设门限。所述方法首先将优化问题分解为上下两个子层；然后在τ可行区下界附近选取第一二插值点，基于其连线斜率选取第三插值点；其次令插值函数导数为零导出τ最优解最后将τ的最优解代入至下层进行优化，得到X和W的最优化解本发明方法速度优势明显并且精度仍能维持较高水平。
东南大学
2021-04-11
一种云视频的资源分配和开销优化方法
本发明公开了一种云视频的资源分配和开销优化方法，包括建 立用于描述频道分布、用户带宽分配、总运营成本以及服务质量(QoS) 之间关系的数学模型；证明求解该模型是 NP-hard 难的；通过引进罚 函数，将通过频道复制和带宽分配使得开销最小的问题等价转化为通 过频道复制和带宽分配使得收益最大化的问题；提出一种云数据中心 中资源分配和开销优化算法——DREAM，来解决云平台带宽的预订与 分配问题以及确定云数据中心频道的副
华中科技大学
2021-04-14
高精度 计算机辅助孔型设计、模拟和优化（CAE)
在棒材、线材、型材及管材等轧制工艺制度制定中，首要任务之一是进行科学的孔型设计。孔型设计合理与否直接影响到轧制效率、产品质量和实际操作条件等。棒、线、型材及管材等轧机的经济效益可以通过提高孔型设计质量和优化轧制工艺制度（包括速度制度等）来实现。传统孔型设计主要是依据经验试（凑）错法，往往需要经过多次试轧和修正才能轧出合格产品，研发周期长、成本大。
本项目《高精度计算机辅助孔型设计、模拟和优化（CAE）技术》针对各类棒线型材及管材产品以现代计算机辅助工程 CAE 为核心技术进行孔型设计，采用反映轧制过程多阶段、多影响因素的精确数学模型，在满足咬入及变形条件、孔型中稳定条件以及设备能力和电机负荷等限制条件下，进行孔型优化设计,既获得满足要求的轧材几何形状、尺寸精度、表面质量和组织性能等，又达到高效率生产的目的。其设计系统的核心是应用计算机优化获得最佳孔型系统、轧辊及孔型配置以及最优工艺控制方案和工艺控制模型，还可以对孔型设计结果进行计算机模拟，根据模拟结果再对孔型设计方案进行必要的修改，用计算机模拟和优化加速孔型设计进程、提高孔型设计质量（包括安全性、可靠性、共用性等），减少或代替试轧过程。
该技术可应用于各类棒、线、型材及管材等轧制过程的孔型设计,其中包括：螺纹钢筋（包括切分轧制）、圆钢、方钢、角钢、槽钢、工字钢、 轻轨、重轨、扁钢、球扁钢、H 型钢、T 型钢等各类简单断面、复杂或异形断面型材等；热弯或冷弯型材等；管材孔型设计（包括穿孔机孔型、连轧管孔型以及周期式冷轧管机组）等。连续式轧机、半连轧、万能轧制法以及横列式轧机等；环件轧制等特种轧制工艺。钢种：各类碳素钢、碳结、优质碳结、各类合金钢和特殊钢等。
北京科技大学
2021-04-13
甾体激素药物的绿色生物制造与工艺研究
甾体激素药物是仅次于抗生素的第二大类药物。全球甾体类药物总值近 500 亿美元，占世界医药销售额的 6%。中国是甾体药物原料及其制剂的主要生产国，年产值近 800 亿元人民币。
本项目组围绕重要甾体化合物中间体 AD、三羟基雄甾烯酮及其相关下游产 品，开展生物转化关键技术研究与产业应用研究，突破了生物催化去氢表雄酮双 羟化制备三羟基雄甾烯酮的技术体系，创新了屈螺酮合成新方法。项目改造优化 了微生物转化菌种的性能，开发了新型发酵和绿色提取工艺，建立了全流程的过程工程控制技术，大幅提高了产品的转化率，建成了百吨级规模的甾体化合物生产线。项目成果在 Green Chemistry、Journal of Steroid Biochemistry andMolecular Biology、Steroids 等期刊上共发表了相关文章 30 余篇，申请国家发明专利 28 项，其中授权 10 项。获中国石油和化工行业协会优秀专利奖 1 项，全国大学生“挑战杯”竞赛一等奖 1 项。
江南大学
2021-04-13
螺杆、螺旋形管成型新工艺和设备
近年来螺杆、螺旋形管在我国空压机、冷冻机、螺杆泵、塑料机械中应用越来越广泛。但我国螺杆空气压缩机、冷冻压缩机、泵、塑料机械不但在设计技术上与国际先进水平有差距，在制造技术上更加落后，严重制约了我国这四大类机械产品在国际和国内市场上的竞争力。 为此应该对我国螺杆制造技术的现状和水平有一个清醒的认识，尽快追踪国际先进制造技术的发展趋势，使我国螺杆制造技术和产品质量早日达到国际上发达国家的水平。 为提高螺杆设计制造质量；应从扩展品种、规格；扩大产量、降低成本和售价三方面狠下工夫。提高制造技术的关键是采用新材料、新工艺、新设备。北京科技大学机械学院“管材深加工科研小组”开发的螺旋管（杆）高效成形新技术即属于螺杆、螺旋形管制造技术的关键新工艺与设备。
北京科技大学
2021-04-11
增材制造纳米陶瓷牙材料、工艺和装备系统
从底层材料设计出发制备性能优异的可打印氧化锆浆料，研制快速高质量立体光固化打印系统，优化脱脂烧结工艺流程，实现机械性能优异、生物相容性极佳、美观性良好的氧化锆陶瓷快速、低成本打印制造。
一、项目分类
显著效益成果转化
二、成果简介
制备较低粘度、高固含量的氧化锆浆料和优化的脱脂、烧结过程成为光固化成型技术的关键步骤。为解决以上问题，推动增材制造氧化锆在口腔临床中的应用，申报人团队从底层材料设计出发制备性能优异的可打印氧化锆浆料，研制快速高质量立体光固化打印系统，优化脱脂烧结工艺流程，实现机械性能优异、生物相容性极佳、美观性良好的氧化锆陶瓷快速、低成本打印制造。
中山大学
2022-08-15
旋锻近净成形工艺参数确定和缺陷预防
含芯棒和无芯棒的旋锻工艺参数优化、缺陷预防以及产品设计。
上海理工大学
2021-01-12