意料之外情理之中——对一道高考题的探究

在一次课后作业中,我给学生布置了这样一道题,并告诉学生们要好好研究一下这个问题.……     

新型S-CO2一次再热燃煤锅炉设计优化研究

针对超临界二氧化碳(S-CO_2)一次再热燃煤锅炉受热面布置方式进行研究,提出了一种新型S-CO_2燃煤锅炉受热面布置方案(方案3),以不同负荷下再热气温、锅炉效率和发电效率为指标将它与现有常规燃煤电站锅炉受热面布置方式(方案1)和周敬等提出的S-CO_2燃煤锅炉受热面布置方式(方案2)进行对比研究。结果表明:不同负荷下,方案3在维持再热气温方面表现最佳;三种方案的锅炉效率均随负荷的降低先增大,达到最高点后减小;在30%～100%设计负荷下,方案3的系统热力性能优于方案1和方案2,且方案3在60%～100%设计负荷下,发电效率均高于45.8%,明显优于现有常规燃煤电站。经济性分析结果表明,方案3具有显著的节能潜力。     

不等面积设施布局 的收敛 算法

采用单变量搜索在大范围移动设施以寻找最佳布局位置是不等面积矩形设施自动布局的一种算法‘但它的布局结果依赖于各设施的初始排列以及它们的移动次序.为了便于对原有布局进行迭代改进，本文使用.控制收敛”方法.它通过用放大设施数倍的包络块来代替原来的设施进行初始布局，并在每次优化循环后缩小包络块大小来为下一次优化循环产生移动空余空间，通过循环优化使设施的大小逐渐缩小到实际大小而终止.实例调试结果表明了该方法是有效的.     

汽包锅炉炉内局部结渣实时诊断研究

研究了汽包锅炉炉膛内局部结渣的故障诊断问题.选取膜式水冷壁背火侧三个温度点──鳍端温度、鳍根温度和管外壁中点温度──作为炉内局部结渣故障特征参数,使用灰渣层热阻反映炉内水冷壁局部结渣程度,运用径向基函数网络建立起描述故障特征参数和局部结渣程度之间高度非线性映射关系的故障诊断模型.实例分析表明:该方法诊断结果准确,无需布置昂贵的热流计,是一种有效的诊断炉内局部结渣的故障诊断方法.     

氮气喷出对管道瓦斯爆炸的阻爆研究

为探究喷出氮气对瓦斯爆炸火焰传播的抑制能力，设置三种氮气喷头布置方式来进行阻爆实验，采用的氮气喷出压力有0.1、0.2、0.3、0.4和0.5 MPa，爆炸开始后喷射氮气，爆炸结束后氮气立刻关闭。结果表明，单喷头距泄压口20 cm时，各压力下喷出的氮气都未能阻爆，但火焰在整个管道内的平均传播速度随氮气压力增大而减小；单喷头距泄压口35 cm时，喷气压力0.5 MPa下成功阻爆，其他喷气压力下未能阻爆；双喷头喷气时，喷气压力0.3、0.4、0.5 MPa情况下都能够阻爆，且喷气压力越大，火焰被阻止的位置越靠前。阻爆的实现，需要氮气在阻爆位置将管道截面上的预混气稀释到可燃极限以下，因而氮气量是影响稀释的重要参数。单喷头时，喷头距离泄压口远更易于实现阻爆。采用双喷头时，氮气区扩大，阻爆所需氮气压力、氮气总量比单喷头时都大为降低。     

MPS方法数值模拟楔形体入水问题

入水问题是船舶海洋工程中典型的流动问题。当船舶在恶劣海况中航行或海洋平台遭遇恶劣天气时,结构物和水体之间往往会出现剧烈的砰击作用。砰击发生时,伴随着结构物湿表面的变化、自由液面的翻卷和破碎等强非线性现象。本文采用本课题组自主开发的基于移动粒子半隐式法MPS(Moving Particle Semi-Implicit Method)的求解器MLParticle-SJTU对二维楔形体入水问题进行了数值模拟。选取斜升角为30°的楔形体模拟其入水过程,研究了不同粒子布置方式对于计算结果如垂向水动力和自由面变化的影响,并与MLM砰击模型(Modified Logvinovich Model)的结果进行了比较,吻合较好。在此基础上,进一步研究了不同斜升角对计算结果(垂向水动力和自由面变化)的影响,其中流动分离前的垂向水动力与MLM结果相近,表明了MPS方法能有效地模拟入水问题。     

基于绳索作动器的大型太空望远镜桁架结构的振动主动控制

薄膜衍射是一种新型的太空望远镜的成像方式,它具有轻质、易折叠与展开、光学成像精度高等许多优点,是当今太空望远镜技术的研究热点.该文针对一类薄膜衍射太空望远镜桁架结构的振动主动控制进行了研究,提出了一种基于绳索作动器的振动主动控制策略.首先建立了望远镜桁架结构的动力学模型,然后采用粒子群优化算法研究了绳索作动器的优化布置...     

对物理作业布置的几点思考

本文对如何布置物理作业进行了思考,并分别从物理作业的选择性,层次性,合作性,实践性及应用性等方面阐述了如何优化设计物理作业. 物理作业的布置对于我们教师来说其功能及意义是不言而语的.     

应用于LED灯具散热的平板热管传热特性

平板热管作为一种新型的热管技术,具有高热导率,良好的均温性等优点,成为解决大功率LED散热问题很有前途的技术之一。本文通过实验与数值模拟相结合的方法,研究了平板热管散热模组的传热性能,探讨了热源布置方式(集中式布置与分散式布置)的影响,为LED芯片的布置提供理论指导。结果表明:该平板热管散热模组的散热效果良好,能有效解决LED灯的散热问题。     

卫星舱内长方体群布局的优化模型及全局优化算法

本文研究了卫星舱内长方体群优化问题,建立了一个三维布局优化模型,并用图论,群论等工具克服了布局优化问题时断时续性质带来的困难,在此基础上构造了一个全局收敛的优化算法,文中所用的方法可用于求解类似问题。