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耦合多重蒸气冷却屏的液氢储罐绝热性能的多目标遗传算法优化
1
作者 李科 谢昊琳 文键 《化工学报》 北大核心 2025年第8期4217-4227,共11页
利用MATLAB构建了耦合蒸气冷却屏(VCS)的真空多层绝热液氢储罐的自增压模型,分析了VCS无量纲位置l_(d)、VCS中质量流量m_(vcs)和VCS开启时刻topen对储罐休眠期的影响,休眠期是储罐从初始压力到达设定终止压力的时长,由无量纲的休眠期延... 利用MATLAB构建了耦合蒸气冷却屏(VCS)的真空多层绝热液氢储罐的自增压模型,分析了VCS无量纲位置l_(d)、VCS中质量流量m_(vcs)和VCS开启时刻topen对储罐休眠期的影响,休眠期是储罐从初始压力到达设定终止压力的时长,由无量纲的休眠期延长因子λ_(d)表征。定义λ_(c)和td,分别表示VCS消耗的氢气质量和VCS开启的持续时间;引入多目标遗传算法在高维输入参数空间中搜索优化的(m_(vcs),t_(open),t_(d),l_(d)),使λ_(c)和λ_(d)达到帕累托最优状态,获得的一系列优化点(λ_(c),λ_(d))构成了帕累托前沿。帕累托前沿可拟合为通过原点的一条直线,其斜率决定了固定λ_(c)条件下λ_(d)的理论极限,表征在给定VCS消耗氢气量的情况下可以获得的理论最长休眠期。当采用三重蒸气冷却屏(TVCS)时,将高维输入参数空间中三个优化点(m_(vcs),t_(open),t_(d),l_(d))对应的(λ_(c),λ_(d))与初始点对应的(λ_(c),λ_(d))进行对比,结果表明:优化点1、2和3对应的λ_(c)分别减少了5.57%、18.60%和31.57%,而λ_(d)分别提高了64.57%、42.60%和20.25%;说明通过优化输入参数,在VCS消耗氢气量减少的情况下休眠期反而延长了。研究可为VCS中冷能利用效率的提升和液氢高效储存提供理论指导。 展开更多
关键词 动态仿真 数学模拟 优化设计 绝热 液氢储罐 帕累托最优
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重油加氢反应系统动态仿真数学模型的建立 被引量：4
2
作者 李镭 沈静珠 胡山鹰 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 1996年第7期54-58,共5页
以多层多模块框架结构，集成各主体设备子系统，根据物流停留时间，建立动态过程的迟滞检验函数，开发了减压渣油加氢反应系统的实时动态仿真数学模型。仿真结果表明该模型在稳态工况下模拟结果及动态过渡过程曲线均与工厂操作数据吻合... 以多层多模块框架结构，集成各主体设备子系统，根据物流停留时间，建立动态过程的迟滞检验函数，开发了减压渣油加氢反应系统的实时动态仿真数学模型。仿真结果表明该模型在稳态工况下模拟结果及动态过渡过程曲线均与工厂操作数据吻合，仿真模型可靠。 展开更多
关键词 渣油 加氢反应 动态模拟 仿真 数学模型
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耦合天然气详细反应机理的三维湍流预混火焰结构数值预测 被引量：6
3
作者 蒋勇 邱榕 +1 位作者 董刚 范维澄 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期109-115,共7页
以具有279机理的天然气燃烧为例,分别采用涡耗散概念EDC湍流燃烧模型、修正的涡旋破碎EBU湍流燃烧模型以及基于时均值的Arrhenius关系,对燃烧室内复杂的湍流反应流进行了三维数值模拟,并对预测结果进行了分析.结果表明,EDC模型可以较好... 以具有279机理的天然气燃烧为例,分别采用涡耗散概念EDC湍流燃烧模型、修正的涡旋破碎EBU湍流燃烧模型以及基于时均值的Arrhenius关系,对燃烧室内复杂的湍流反应流进行了三维数值模拟,并对预测结果进行了分析.结果表明,EDC模型可以较好地反映湍流化学作用,并且能够较好地描述各基元反应,从而为工程实际复杂燃烧情况下其有害排放、中间物质、自由基和痕迹物质生成机理的研究提供基础. 展开更多
关键词 详细/半详细化学反应动力学机理 模型 数值模拟 涡耗散概念
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COIL亚声速段横向喷流混合流场数值分析 被引量：5
4
作者 胡宗民 孙英英 +1 位作者 吴宝根 姜宗林 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期481-484,共4页
COIL是一个气体动力学、化学反应动力学以及光学相互耦合的复杂过程。作为高总压COIL系统研究的第一步,利用三维CFD技术对传统的COIL亚声速段横向射流混合过程进行了数值分析,讨论了包括压力梯度驱动项的分子扩散机制,得到了横向射流的... COIL是一个气体动力学、化学反应动力学以及光学相互耦合的复杂过程。作为高总压COIL系统研究的第一步,利用三维CFD技术对传统的COIL亚声速段横向射流混合过程进行了数值分析,讨论了包括压力梯度驱动项的分子扩散机制,得到了横向射流的较精细的结构,如马蹄形射流界面、逆旋涡对以及射流剪切层。结果表明,压力梯度驱动项对重、轻组分的扩散作用相反,重组分沿压力梯度正向扩散,轻组分逆压力梯度方向扩散。在射流穿透不足的情况下,仍然在喷管出口得到了约为0. 01cm-1的小信号增益系数。 展开更多
关键词 COIL流场 混合 反应 数值分析 三维计算流体动力学
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生物制氢反应器流场的数值模拟 被引量：5
5
作者 张冰 任南琪 周雪飞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1558-1562,共5页
将 CFD 技术应用于生物制氢反应器的数值模拟和流场分析,基于标准紊动能一紊动能耗散率方程求解,得到详细的流场信息;比较不同桨槽径比和不同搅拌转速下的流场,分析流场变化对生物制氢工艺的影响。结果表明,桨槽径比为0.6的 PRT 桨能够... 将 CFD 技术应用于生物制氢反应器的数值模拟和流场分析,基于标准紊动能一紊动能耗散率方程求解,得到详细的流场信息;比较不同桨槽径比和不同搅拌转速下的流场,分析流场变化对生物制氢工艺的影响。结果表明,桨槽径比为0.6的 PRT 桨能够产生合理的径向速度分布使微生物与底物充分接触,输入的能量大多耗散在搅拌桨附近,适合生物制氢反应器的工艺需要。通过计算得到了不同转速下的反应区人口流量和扭矩,对进一步研究生物制氢反应器的工业化应用和运行控制有一定参考价值。 展开更多
关键词 生物制氢反应器 计算流体力学(CFD) 数值模拟 K-ε模型
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喷管性能的化学动力学分析 被引量：12
6
作者 孙得川 陈杰 林庆国 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期222-224,共3页
应用化学平衡流动和化学反应动力学的方法对某液体发动机喷管进行计算,得到了不同面积比下的燃气参数和发动机性能参数分布。小型液体火箭发动机的化学动力学损失比较大,性能接近冻结流动的结果。化学动力学损失主要产生在喷管初始膨胀... 应用化学平衡流动和化学反应动力学的方法对某液体发动机喷管进行计算,得到了不同面积比下的燃气参数和发动机性能参数分布。小型液体火箭发动机的化学动力学损失比较大,性能接近冻结流动的结果。化学动力学损失主要产生在喷管初始膨胀部分,随着面积比的增加,化学动力学损失增大。 展开更多
关键词 液体推进剂火箭发动机 喷管 性能 化学平衡 化学动力学
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系统动态仿真技术在高压补燃氢氧发动机研制中的应用 被引量：9
7
作者 尘军 王桁 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2002年第5期29-35,共7页
介绍了系统动态仿真技术在我国高压补燃氢氧发动机研制中的应用。简要介绍了用于液体火箭发动机系统动态仿真的数学模型的建立和处理。实践结果表明 ,将系统动态仿真技术应用于火箭发动机的研制中 ,达到了完善发动机系统配置、优化发动... 介绍了系统动态仿真技术在我国高压补燃氢氧发动机研制中的应用。简要介绍了用于液体火箭发动机系统动态仿真的数学模型的建立和处理。实践结果表明 ,将系统动态仿真技术应用于火箭发动机的研制中 ,达到了完善发动机系统配置、优化发动机系统构成、指导发动机进行冷态试验和制定发动机的启动、关机时序的目的 。 展开更多
关键词 氢氧发动机 液体火箭发动机 动态仿真 数学模型
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基于准连续介质理论的单晶铜纳米切削过程仿真
8
作者 陈晓韦 张效栋 房丰洲 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第8期1098-1102,共5页
为了提高计算精度和扩大计算尺寸,克服分子动力学模拟方法计算效率低、模拟尺寸小、边界条件影响大等特点,本文采用多尺度准连续介质力学数值方法对单晶铜纳米切削过程进行仿真,探究单晶铜的纳米切削机理。验证了不同的刀具前角、切削... 为了提高计算精度和扩大计算尺寸,克服分子动力学模拟方法计算效率低、模拟尺寸小、边界条件影响大等特点,本文采用多尺度准连续介质力学数值方法对单晶铜纳米切削过程进行仿真,探究单晶铜的纳米切削机理。验证了不同的刀具前角、切削厚度对切削过程中的位错、切削力和残余应力的影响。实验结果表明,当采用同一把刀具时,随着切削厚度的增加切削过程中的切削比能逐渐减小而位错深度、残余应力均相应增加。当采用同一个切削厚度,不同的刀具前角时发现,采用负前角切削过程中的切削力波动范围最大。 展开更多
关键词 准连续介质力学数值方法 分子动力学模拟 纳米切削机理
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中压加氢改质装置动态数学模型的开发
9
作者 潘胜平 赵西刚 +1 位作者 杨仕铭 郑灌生 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期44-49,共6页
以加氢裂化集总动力学模型为基础建立了中压加氢装置的仿真培训系统，重点是表征反应器的开工过程，并开发相应的加氢精制和加氢裂化反应器动态数学模型，使其在较宽的工艺条件范围内与试验值吻合。在仿真培训系统的实际应用表明，所开... 以加氢裂化集总动力学模型为基础建立了中压加氢装置的仿真培训系统，重点是表征反应器的开工过程，并开发相应的加氢精制和加氢裂化反应器动态数学模型，使其在较宽的工艺条件范围内与试验值吻合。在仿真培训系统的实际应用表明，所开发的模型逼真度高，可满足实时性的要求。 展开更多
关键词 中压 加氢反应 动态模拟 数学模型 加氢裂化
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