一、一种新型的高炉冷却系统水温差及热流强度在线监测系统（论文文献综述）
焦巍[1]（2021）在《寒旱区典型双层膜日光温室土壤-作物-环境水热系统试验与模拟研究》文中研究表明温室栽培是我国北方寒冷干旱地区主要的农业生产形式,是提高土地利用率、降低生产成本和提升农产品品质的重要手段。日光温室作为封闭或半封闭的热力系统,室内温湿度等环境因子的分布与作物生长密切相关。日光温室室内土壤、作物和环境间存在着复杂的质热交换作用,形成了水热耦合系统。根据前期研究发现,当室内作物形成冠层结构时,水热环境因子将呈现不同的分布规律及特征,耦合作用下的水热系统各组分将发生变化。因此研究温室水热系统变化机理对提高室内作物产量、品质,提升温室管理效率等具有重要意义。双层膜日光温室是针对北方寒冷气候研发的新型日光温室,目前已经得到了广泛的应用。但针对双层膜结构集热、储能等传热规律的模拟分析和室内水热系统耦合研究还属空白。本研究以栽有芹菜作物的新型双层膜日光温室为研究对象,分别在2018～2019年度和2019～2020年度对作物冠层和温室水热系统环境因子进行了测试分析,构建了基于多孔介质特性的芹菜作物冠层模型,验证了该模型应用于温室水热系统模拟的可行性,并基于CFD技术构建了双层膜日光温室土壤-作物-环境水热系统数值模型,对其进行了模拟分析研究。深入开展了双层膜日光温室水热系统环境因子分布规律及各组分间的耦合机理的研究,具体研究和结论如下:（1）对芹菜作物不同生长期室内外环境因子的测试分析发现,在室外环境条件相似情况下,室内环境温湿度、土壤温度和CO2浓度受作物冠层影响显着,而土壤含水率变化不明显。随着芹菜生长,冠层增高,冠层内部孔隙率、渗透率降低,冠层内外温湿度差和CO2浓度差增大。（2）对室内土壤、作物和环境间的水热交换过程进行了分析,构建了封闭条件下温室能量平衡方程。利用湍流模型、辐射模型、组分运输模型和多孔介质模型等构建了双层膜日光温室二维和三维CFD模型,提出了作物多孔介质模型参数计算和选用方法。（3）结合冠层区域试验,以温室中间截面为研究对象对室内水热环境进行二维CFD模拟,模拟结果与试验数据吻合度高,模拟方法可行,通过模拟发现多孔介质模型在温室水热系统模拟中可以准确表征作物特性。对比0.8m和1.0m冠层内外温湿度分布规律及特征,发现作物冠层多孔介质特性是影响其水热环境因子分布的主要因素。0.8m和1.0m冠层顶部与底部最大温差可达到10.3℃和13.2℃,相对湿度差达到32%和39%。随着冠层的增高,冠层内部温度和湿度差增大。（4）基于R485通讯协议,构建了包含LG207和G780模块的温室室内环境因子监测系统。对二维CFD模型进行优化,提高了模型计算速度及精度,其中温度、湿度值的模拟相对误差小于7%和5%,均方根误差小于0.6℃和3%,该模型模拟值可在监测系统中代替实测值进行运算。结合Fluent中UDF模块的监测反馈测点设定功能,构建了可应用于温室自动化控制的CFD模拟预测模块。（5）根据芹菜冠层物理特性,构建了分层多孔介质模型,优化了温室土壤-作物-环境水热系统CFD模型,并对其进行数值模拟,模拟结果与试验数据吻合度高,模型正确。分析研究了双层膜日光温室未通风时水热动态平衡状态下气流速度、湍流动能和温湿度分布特征,发现冠层内部形成了不同于室内环境的水热系统。双层膜区域通过内膜开口与室内环境进行水热交换,室内环境和土壤间直接水热耦合作用减弱,而与作物冠层的水热耦合作用增强。室内形成了中部和两侧不同的温湿度分布区间,其中温室中间温度较两侧高3℃～4℃,湿度低8%～12%。（6）通过研究发现,相比传统日光温室,双层膜日光温室集热、储能效果更好,组合通风方式可保证室内作物处于适宜的生长环境,外膜顶部自然通风口可以有效调节温室内部温湿度。在创建的CFD模型上对双层膜日光温室结构进行仿真模拟分析,提出了温室结构优化方案。论文通过对寒旱区典型双层膜日光温室水热系统进行试验和模拟研究,探明了水热动态平衡状态下温室内部各组分的耦合机理,为北方寒冷干旱地区日光温室结构优化和室内环境因子控制提供了理论依据。
卢正东[2]（2021）在《高炉炉衬与冷却壁损毁机理及长寿化研究》文中认为现代高炉的技术方针是“长寿、高效、低耗、优质和环保”,其中“长寿”是实现高炉一切技术目标的基础。针对目前我国高炉普遍存在的炉缸炉底炉衬和高热负荷区域冷却壁的损毁问题,本文以武钢高炉为研究对象,首先确定了高炉炉衬与冷却壁长寿技术研究方法,然后分别研究了炉衬与冷却壁的损毁机理。在此基础上,进一步开展了炉缸结构设计与炉衬选型研究,探讨高热负荷区域铜冷却壁渣皮与热流强度监测系统的开发与应用,并提出了武钢高炉长寿优化措施,全文主要结论如下:武钢4号、5号高炉大修破损调查表明:炉缸炉底侵蚀特征主要表现为炉缸环缝带侵蚀和炉缸炉底象脚状侵蚀。通过炭砖热应力计算和岩相分析,炉缸环缝产生原因在于炉缸径向热应力较大,当炭砖性能较差时会产生微裂纹,在炉内高压下有害元素以蒸汽形式迁移至裂纹处发生液化,并与CO发生反应,生成氧化物、碳酸盐和石墨,形成炉缸环缝侵蚀带。通过炉底死焦柱受力分析与计算,死铁层较浅,死焦柱沉坐炉底,加剧铁水对炭砖侧壁的环流冲刷是造成炉缸炉底象脚状侵蚀的主要原因。针对炉役中期炉底温度异常升高问题,武钢采用钛矿护炉,停炉取样显微分析表明:沉积物中Ti的存在形式主要为Ti C、Ti N、Ti单质,并呈现颗粒皱褶和堆叠形貌,当其附着在炉缸侧壁和炉底时可有效缓解侵蚀进程。武钢生产实践表明,当钒钛矿用量2%～3%时,生铁含钛可达0.10～0.20%,渣铁流动性尚可,炉衬侵蚀速度得到控制。通过武钢5号、1号、7号和6号高炉开展大中修破损调查,对高炉铸铁冷却壁和铜冷却壁开展了力学性能、理化指标和显微结构分析,研究结果表明:铸铁冷却壁主要表现为纵、横裂纹引起的壁体开裂,严重部位存在壁体烧损甚至脱落,其损毁原因主要在于热应力造成的壁体开裂,以及高炉气氛下铸铁基体的氧化与生长。铜冷却壁损毁机理在于:高炉渣皮脱落后,煤气流和炉料与铜冷却壁热面直接接触,使壁体温度升高力学性能下降产生热变形,应力应变长期积累使壁体热面形成微小裂纹,然后在渣铁和煤气的渗透作用下发生熔损和脱落。对于炉腹段铜冷却壁底部水管处的损毁,原因还在于结构设计存在缺陷,冷却壁底部容易受到高温煤气流、渣铁流的冲刷,从而造成壁体的损毁。为满足高炉长寿要求,针对炉缸砌筑结构和炉衬选型问题,通过建立传热模型,采用数值模拟软件计算了高炉全生命周期炉缸传热效果,结果表明:在烘炉阶段,采用停水方式可保证烘炉效果。在炉役初期和中期,不同炉缸结构温度场相近,仅当进入炉役后期,温度差别才逐渐扩大。综合传热计算、热阻分析和建造成本,采用铸铁冷却壁可以满足炉缸传热的需要。针对“铸铁冷却壁+大块炭砖”与“铸铁冷却壁+复合炭砖”两种炉缸结构,研究了炭砖在不同导热系数下的炉缸温度场分布情况。当炉役初期陶瓷杯存在,大块炭砖导热系数为25W/（m·K）时,前者炭砖热面温度为571℃,后者为537℃,可基本杜绝有害元素化学反应的发生;当炉衬热面降至1150℃时,前者耐材残余厚度为850mm,后者为1060mm,均可满足高炉长寿服役要求。针对“铸铁冷却壁+大块炭砖”结构炉缸,研究了冷却比表面积对炉缸温度场的影响。结果表明不同冷却比表面积冷却壁对应的炉衬热面温度差别始终很小,即单纯提高冷却比表面积对降低炉缸温度场作用甚微,故在实际设计时应结合冷却壁制造和冷却水运行成本综合考虑,采用适宜高炉安全经济生产需要的冷却比表面积和水管参数。另外,对炉缸立式和卧式冷却壁优缺点进行了对比分析,从炉缸全周期使用需求考虑,建议采用立式冷却壁。最后,提出了提出了延长高炉炉缸寿命的技术对策及炉缸安全状况的评价方法。针对单独采用热电偶温度或水温差计算热流强度的不足,武钢采取计算和记录冷却壁水温差、热流强度、跟踪热电偶测温数据以及炉役末期炉壳贴片测温相结合的方法综合判断炉缸状况,收效良好。针对高热负荷区域冷却壁的损毁问题,首先对武钢7号高炉铜冷却壁渣皮进行了化学成分、物相形貌、及物理性能研究:其主要物相为黄长石、尖晶石和碳,渣皮中Al2O3含量较高,易形成高熔点的镁铝尖晶石。渣皮流动性温度为1584.1℃,粘度为1000m Pa·s（1550℃）,导热系数约为1.5W/（m·K）。然后确定了武钢高炉渣皮厚度、热流强度、炉气温度的计算方法,开发了铜冷却壁渣皮厚度与热流强度监控系统,该系统目前运行稳定,可掌握高炉渣皮波动规律,快速研判高炉渣皮厚度、热流强度及炉型变化趋势,及时调整高炉操作模式。针对炉腹铸铁冷却壁损毁问题,采用增大炉腹冷却壁下部厚度,利用壁体上窄下宽的外型缩小炉腹角,有效遏制了冷却壁的损毁现象;针对炉腹铜冷却壁底部损毁问题,将进水管处改为凸台包覆设计,以防止煤气流从炉腹炉缸衔接处窜入烧坏进水管,从而解决了炉腹段铜冷却壁的损毁问题。冷却壁长寿服役的核心在于保持冷却壁始终处于无过热状态,武钢在高炉生产中,采取控制有害元素入炉,稳定用料结构,保持合理的热制度和造渣制度,通过上下部调剂和强化冷却系统管理,确保冷却壁渣皮厚度合理,从而有效延长了冷却壁的使用寿命。
张胜男[3]（2020）在《基于专家知识与数据相结合的高炉炉况综合评价》文中认为高炉是炼铁生产过程中最为复杂的、密闭的大型容器,从高炉上部到下部,该设备是一个自上而下具有滞后性、多尺度性、系统耦合性强、复杂的非线性,需要适时调节其稳态平衡。高炉冶炼过程是上部间断式地投入矿石,下部一直向风口喷入煤粉。高炉的指标参数具有动态参数分布和三维立体分布特性。炼铁过程中,由于高炉密闭和内部运行环境恶劣的条件,各过程参数难以实时在线准确检测。目前,在高炉冶炼过程中,外界因素难以实时准确测的,炉长也是仅仅凭借自身具有的专家经验,运用自身所积累的炼铁专业知识和人眼测得的实际高炉运行过程状态,人工的判断和决策会使得炼铁系统的各单元处于孤立的运行状态,缺少协调性。同时,这种人工的经验操作模式非常的盲目、粗糙、过度主观,虽能暂时确保高炉进入平稳运行状态,但要想使高炉实现产品优良、能耗低的冶炼目标还是十分困难的。高炉生产用于还原的主要用料是焦炭,炼铁过程中,高炉操作人员采取了一系列优化操作来降低生铁的成本,其中最为有效的措施是使用煤粉取代部分焦炭的作用,但在取代的量上具有严格的要求,再者就是所谓的置换比。由于高炉冶炼过程中炉况的复杂性、状态的多变性,高炉的生产条件极易波动,且优化的前提是先要确保炉况的稳定,在高炉平稳运行于工作点附近时,高炉操作人员模糊的主观经验通常会盲目地对物料进行控制,因此此时炉况稳定性的评估显得极为迫切。本课题以某钢铁厂实际冶炼高炉为主要研究对象,以实现产品优质、能耗低为控制目标,提出了基于专家知识与数据相结合的高炉炉况模糊综合评价模型,并结合专家经验和对实际炉况对高炉炼铁数据进行分析。主要研究内容包括以下三方面:现有高炉数据的监测具有三维分布式,但其应用不足,高炉冷却壁水温差数据即为典型,在此,本文选取了高炉主要冷却壁段的水温差,建立了基于时间序列的高炉冷却壁水温差模糊综合评判模型。建模过程中,通过计算相关系数依次分析了高炉上部冷却壁段水温差对高炉下部冷却壁段水温差产生的时滞性影响。所建立的评估模型中,指标参数权重的计算结合了专家经验和客观计算共同确定。同时,通过分析高炉冷却壁水温差所处的状态与当前炉温的关系,结合专家知识即可验证所建立模型的有效性。传统的炉缸热状态预测仅由单一参数表征或单一参数所建立的预测模型进行研究,由二维检测信息建立预测模型预测炉缸热状态具有局限性,据此,本文定义了高炉冷却壁立体水温差（Three Dimensional Water Temperature Differance,TDWD）概念,本文提出了一种新型的基于时间序列和高炉多维度的炉缸热状态趋势预测方法。文中创新点在于所建预测模型加入了高炉冷却壁立体水温差和考虑了历史炉温的影响。本文通过综合利用立体高炉各指标参数及其相关历史信息,分别建立了基于时间序列和高炉多维度的BP神经网络（BP-NN）、PSO-LSSVM炉缸热状态预测模型,同无水温差的预测模型结果比较,高炉冷却壁立体水温差的多维性变化可协助高炉操作者准确预测炉缸热状态变化趋势。本文结合了预测模型和评判模型最终建立了一个基于时间序列和高炉多维度的炉缸热状态模糊综合评判模型。建模过程中,指标参数的权重结合了专家经验和客观计算来确定,指标参数数据所处的等级区间应用专家经验和统计知识进行划分。评判模型的高匹配率表明所建评判模型可很好地协助炉长提前预判炉况的变化趋势,指导炉长调整高炉操作方向。本文结合预测模型和两级模糊综合评判模型,提出了一种新型的基于时间序列和高炉多维度的炉缸热状态的模糊综合评判模型。基于纵向物质流运动规律,BP-NN、PSO-LS SVM预测模型的命中率验证了TDWD的多维性变化对炉缸热状态响应存在滞后性,利用TDWD的多维性变化可准确预测炉缸热状态。本文所建评判模型对高炉炉缸热状态的评断具有实际意义,为高炉操作者对后续高炉的控制供控制方向。但是由于各高炉的操作条件、控制参数和高炉设备参数的差异较大,针对不同的高炉还需要特定的进行分析,本课题仅提供指导性的方法。
李朋[4]（2021）在《ITER PPEN变压器电气绝缘及热学性能分析和研究》文中进行了进一步梳理随着社会经济的高速发展,能源问题显得越来越突出,新能源成为全球能源转型的必然选择。核聚变能是一种清洁（无核污染）、用之不竭的新能源,国际热核聚变实验堆（ITER）计划就是人类为探索核聚变能和平利用的国际大科学工程。ITER磁体电源系统包括脉冲功率电网（PPEN）和稳态功率电网（SSEN）两部分。PPEN变压器作为脉冲功率电网的主设备之一,是保障其它电气设备安全运行的第一道屏障,是确保电网供电安全的关键设备。PPEN变压器电磁设计的合理性、绝缘材料选择和绝缘结构设计的合理性将直接关系到其运行性能。为此,本文主要研究PPEN变压器的电磁特性、绝缘特性和热学性能的计算模型,提出其电气绝缘与热学性能的计算方法,以确保其可以满足脉冲负载的电压耐受需求以及ITER核聚变装置实现等离子体反应的电流和电压需求。论文针对PPEN变压器的负荷特性及使用条件,建立了铁芯和绕组的电磁计算模型,推导了 PPEN变压器的空载损耗及负载损耗的计算方法;基于仿真软件MagNet,提出了采用有限元法对PPEN变压器中的漏磁场进行建模与仿真的方法,得到了变压器的漏磁密分布情况,验证了 PPEN变压器结构设计及电磁分布的合理性。论文基于PPEN变压器主绝缘结构特点,提出了采用有限元法,运用ELECTRO电场计算软件对主绝缘的电场分布进行建模与仿真,得到了主绝缘的电场分布情况,根据仿真结果分析了主绝缘的绝缘裕度,论证了主绝缘的绝缘设计满足标准要求。论文基于PPEN变压器绕组纵绝缘的结构特点,提出了通过在内屏蔽连续式的高压绕组内部布置电容线匝的方式来降低绕组的冲击电压;提出了利用BB-XCX001B电压分布计算软件,建立绕组纵绝缘的等值电路模型,对其波过程进行计算分析,并根据计算结果分析了变压器高压绕组及绕组磁屏蔽的波过程及绝缘薄弱点。论文基于ANSYS仿真软件,建立了 PPEN变压器二维稳态温度场-流体场的数学和物理模型,采用有限元法对变压器的二维温度场进行仿真,得到变压器的温度场及绕组热点位置;采用安德森热点计算公式对绕组热点进行了详细计算,得到了绕组的热点温升;通过在绕组热点位置（预测值）布置光纤探针直接测量了绕组热点温度;对比分析了温度场仿真、热点计算数据和光纤探针测量结果,验证了仿真及计算结果。论文分析了变压器进行绝缘和温升试验的必要性,按照IEC60076.3:2013标准及PPEN变压器技术规范书要求,对PPEN变压器分别进行了外施耐压试验、感应耐压试验、局部放电试验、雷电冲击试验、操作冲击试验。试验结果表明,此PPEN变压器整体结构具有足够的绝缘强度;按照IEC 60076-2-2011标准要求及PPEN变压器技术规范书要求,对PPEN变压器进行了温升试验,试验结果验证了变压器的温升性能满足标准要求。本文的研究内容及成果,不仅对确保ITER PPEN变压器满足ITER核聚变装置的安全运行具有指导意义,而且对我国未来开展国内核聚变反应堆配套的脉冲电网变压器的自主设计及研制具有参考价值。
王丽锋[5]（2020）在《高速电主轴热态特性分析及冷却系统实验研究》文中指出高速电主轴作为机床的重要组成部分,其性能的好坏对加工工件的精度、效率以及质量均有着直接的影响。与传统的机械主轴相比较而言,高速电主轴无论是在转速上、加工质量上、加工精度上、还是在传动性能上,均有着较为明显的优势。而电主轴是将主轴电机与主轴集成在一起的新技术,正是由于这种集成在一起的技术,使其在工作过程中,电机以及轴承将会产生大量的热量。而若是不能将这些热量散发出去,将导致电主轴产生严重的热变形,不仅会对工件的加工精度、加工质量产生影响,而且还会对电主轴的使用寿命产生影响。因此,对于高速电主轴的生热以及传热方式进行分析,并对高速电主轴的冷却系统进行分析研究有着至关重要的意义。本文为解决宁波天控五轴数控技术有限公司实际的生产问题,以螺旋冷却系统的高速电主轴为研究对象,展开了相应的研究工作。首先依据电机学理论、轴承摩擦生热原理以及传热学原理对其生热、传热方式进行分析,并计算出热量传递到冷却系统内表面的热量值。然后利用ANSYS Workbench软件对其进行热-流-固耦合仿真分析,得到其温度分布云图、热变形图,然后根据上述结果,进一步归纳总结其存在的不足,以便为接下来的冷却系统优化设计提供理论依据。为改进不足之处,优化设计一款新型高速电主轴冷却系统,即U型冷却系统,再利用ANSYS Workbench软件对U型冷却系统进行热-流-固耦合仿真分析,得到U型冷却系统高速电主轴的温度分布云图、热变形图。为了更好地了解U型冷却系统高速电主轴的冷却性能,还将对不同的进口流量进行分析,得到流量对U型冷却系统高速电主轴温度分布、热变形的影响规律。为了验证上述仿真分析结果的准确性,将搭建实验平台,对两款不同冷却系统的高速电主轴进行实验测试,并对U型冷却系统进行不同流量下的实验测试。通过研究不同流量对U型冷却系统性能的影响,对比验证仿真分析结果的准确性,并进一步分析其产生误差的原因。
杨滨[6]（2019）在《钢厂循环冷却水系统节能优化关键技术研究》文中指出工业生产中会产生大量废热需要冷却排出以保证生产的连续进行,因此,循环冷却水系统在钢厂中大量采用且长期运行。这使得系统能耗占生产总能耗的相当比例,而系统却常常因设计不合理,设备选型不配套,运行中缺乏对状态及时的评估维护等原因使系统能效降低。在上海市科学技术委员会科技攻关计划（13dz1201700）基金资助下,以钢厂循环水系统的节能经济运行为目标,围绕整个系统的设计、运行控制、性能优化、经济运行评价等方面开展共性技术研究。主要研究内容包括:（1）建立循环水系统仿真模拟平台。对系统的基本组件,包括冷却塔、换热器、水泵、阀门、喷头和管路,分别建立水力学和热力学模型,并基于基本物理定律和拓扑结构理论,建立起系统运行能耗模拟计算模型,给出求解算法和求解过程,最后以实例证明方法可行,为节能优化奠定了理论基础。（2）基于工业循环水系统设计规范设计建成一套循环水系统组合节能实验装置。通过装置对比实验获得不同运行工况的能效,及不同节能技术对能效的影响程度,为换热管网结构优化和系统节能优化提供支持。（3）提出基于串并联和中间温度式两种换热管网优化方法,实例模拟分析表明,采用串并联式可降低约三分之二的送水量,节能效果明显。（4）建立起循环水系统设计优化模型和运行优化模型,采用分层嵌套算法和遗传算法求解该类混合整数非线性规划问题。采用Delphi,MATLAB对EPANET水利分析软件进行二次开发,并在MySQL数据库支持下,建立了系统的软件优化平台,可为循环水系统节能决策提供支持。（5）通过建立冷却塔内三维流动分析模型和结构模型,分析气-液速度比、空气入口角、喷淋密度等参数对其冷却性能的影响,并对其运行噪声进行模拟,分析结果与实际情况基本相符,有助于指导冷却塔的设计优化。（6）建立起循环水系统的能效经济运行评价体系。基于装置实验分析结果,确定循环水系统各组件能效的影响因素及相应评价指标,并基于模糊综合评价方法建立起循环水系统能效、经济运行评价体系。实例分析表明评价体系为确定循环水系统节能方向有指导作用。本文围绕工业循环水系统的节能经济运行开展关键技术研究,较全面地探讨了循环水系统的设计及优化、性能分析、系统实验和能效评估分析等方面的内容。课题研究直接面向实际工业循环水系统,研究中注重理论与实际的结合,研究方法和结论对系统的节能和经济运行具有重要的指导意义。
荣进国[7]（2018）在《修正型高精度温度计在高炉热负荷监测中的应用》文中进行了进一步梳理针对高炉炉体热负荷模型精细化检测时对温度计精度的高要求,在宝钢湛江高炉设计中采用了一种新型的短流程、数字化温度计,较大地减少了项目实施时的工作量,并有效地保证了热负荷计算所需数据源的精度要求,完全满足现场生产的要求。
杜玉环[8]（2018）在《基于新型光纤传感器的涡轮流量测量技术及应用研究》文中研究说明涡轮流量计具有测量精度高,重复性好,形小质轻,加工零部件少和可靠性高等优点,因而被广泛应用于科研实验和国防科技等诸多领域的流量测量中。传统涡轮流量计均采用电磁检测原理,但这种检测方式在强电磁环境中使用时容易受到电磁干扰,并且它所产生的附加电磁阻力矩会影响涡轮转子的转动。因此,在一些有特殊要求（如强电磁、高温高压）的测量环境中,传统的电磁涡轮流量计无法满足测量要求。另外,针对大范围变化的流量测量需求,提高涡轮流量计的量程比也亟待解决。为此,本文以涡轮流量计为研究对象,利用光纤传感器耐高温高压,不受电磁干扰以及远程测量的优点,提出了一种新型的光纤涡轮流量检测方法,针对上述问题开展了以下几个方面的研究:首先,提出并设计了双圈同轴式光纤的涡轮流量传感测量方法。通过对光纤探头的选型设计,设计了一种双圈同轴式光纤涡轮流量传感器,研究了其流量测量的工作原理及测量优势,指出其特点在于响应快、耐高温高压、不受电磁干扰和远程测量。之后,对双圈同轴光纤传感器的工作原理进行了描述,进一步,对该型光纤传感器的光纤出射光强场的分布模型和调制特性进行了深入的理论研究,进而完成了对光纤探头的尺寸设计。通过计算说明了该型光纤传感器的静态特性指标,包括测量范围、灵敏度、线性度等,针对其非线性特性研究了LS-SVM的非线性校正方法。在设计了光纤探头的强抗压密封安装方式的基础上,研制了4组不同规格的光纤涡轮流量传感器的实物。其次,研究了提高光纤涡轮流量计量程比的方法。通过建立涡轮流量计的理论数学模型并进行数值仿真计算,结果表明电磁涡轮流量计的电磁阻力矩在小流量测试时对涡轮转动影响较大,从理论上说明了光纤检测方式能够去除电磁阻力这一因素的正确性。接着,分析了涡轮流量计的输出特性,由于涡轮流量计的标定量程范围仅利用了线性区域,而非线性区约为输出特性1/3占比,为此提出了分段线性化法,用于非线性区的扩展测量,从而提高量程比。采用数学模型的计算结果对涡轮流量计输出特性的非线性区分段线性处理,开发了流量计扩展量程的多段线性模型,为光纤涡轮流量计的实验验证奠定了理论基础。然后,对光纤涡轮流量计进行实验室流量测量的验证。设计了光纤流量传感器的后处理电路,分析讨论了涡轮转动频率的时域和频域测量方法,选用了频域FFT方法作为流量检测的主要算法,自主搭建了一套基于LabVIEW的计算机在线流量测量的实验系统。以DN20涡轮流量计为测试对象,通过多组流量测量实验验证,说明了光纤涡轮流量计的准确性与可靠性。实验结果表明,光纤涡轮流量计的量程比相较于电磁式涡轮流量计提高了近3倍。通过实验说明设计的双圈同轴光纤涡轮流量计有效可靠,提高了量程比并且不受电磁干扰。最后,研究了基于DSP的智能光纤涡轮流量计及其在发动机上的应用。通过设计硬件系统和软件算法,研制了基于DSP的智能光纤涡轮流量计实物。基于超燃冲压发动机智能分布式控制系统的应用需求,设计了分布式控制系统结构,对燃烧室多传感器监测系统进行了深入研究,针对其中对燃油流量在线监测的需要,研究了发动机燃油供给循环系统,并分析了主动冷却管道中燃油物性的变化机理,提出了一种燃油流量在线监测的方案,即利用光纤涡轮流量计耐高温高压的优点,实时测量高温燃油管道的出口流量,与燃油密度的神经网络软测量模型相结合,可在线监测供给燃油的质量流量。其中研究了三种密度神经网络软测量模型,对比指出循环神经网络（RNN）软测量模型效果最好,为超燃冲压发动机燃油流量的在线监测提供了一种新的测量途径,具有一定的工程应用价值。
陆柯顺[9]（2018）在《基于工业无线检测的高炉炉缸炉底侵蚀的应用研究》文中研究说明高炉内衬长期受到各种侵蚀破坏,主要包括铁水冲刷、热应力等,是影响高炉长寿的重要因素,内衬侵蚀的研究对于延长炉龄和安全生产皆有着重要的意义。本文以某炼铁厂高炉冷却系统为研究背景,建立恒温差变流量冷却控制系统,将高炉侵蚀分析转化为三维稳态传热问题,并利用有限元分析软件对其分析,实现了对高炉侵蚀情况的检测和安全预警的功能。本文设计开发了一种基于Simplici TI网络协议的高精度无线温度监测系统,应用于高炉内衬的侵蚀分析。检测终端与节点均以CC1110为主控单元,结合AD7799与Pt1000工作特性设计了一种新型检测电路,采用最小二乘法对温度转换结果进行拟合,完成了水温的高精度检测,并通过软件设计实现了水温采集节点的低耗能。选用RS485和网络通信完成终端和ARM采集器以及采集器和上位机的数据传输,最终完成结果的实时显示。本文以恒温差变流量供水方式为指导思想,设计了高炉冷却壁热负荷控制算法,其实质就是控制冷却壁水温差及其流量。文章对被控冷却系统进行建模,主要包括冷却壁传热模型的建立,并结合时滞环节设计了自适应模糊PID控制器调节冷却水流量,实现控制冷却水温差的目的。本文以热力学分析为基础,结合检测的冷却壁水温差以及炉衬热电偶数据,利用有限元分析软件ANSYS搭建了高炉内衬的三维稳态传热模型,结合冷却壁检测数据与热电偶数据对炉内温度场进行分析,推断出1350℃侵蚀线。分析表明采用系统检测的冷却壁热流强度数据进行侵蚀分析能够比较准确的分析出对应区域侵蚀状况,若结合高炉热电偶数据可以比较精确的反映高炉内衬侵蚀情况。
刘嵩[10]（2018）在《液/气双通道散热系统在数据中心的应用研究》文中研究指明数据中心是信息化社会的基石,随着大数据、人工智能、云计算等技术的兴起,信息化进程不断加快,极大地促进了数据中心的蓬勃发展。与此同时,如何解决传统单一风冷数据中心散热系统能耗大、能源利用率低、散热能力不足等缺陷就成为数据中心散热亟待解决的难题。为解决上述问题,基于数据中心发热特征,本文提出一种液/气双通道散热系统,即对数据中心高热流密度高发热元件采用高效、精准的液冷通道散热,对低热流密度低发热元件应用经济、便捷的气冷通道散热,以此来实现数据中心冷量的高效分配和利用。本文以该系统为研究对象,主要从以下几方面开展了研究工作:首先,阐述了液/气双通道散热系统设计原理。两个通道均包括内循环和外循环系统,对于外循环系统,分析了在不同地区外循环系统实现形式,并指出两个通道外循环系统是一致的;同时,对于液冷通道内循环系统,从新型水冷型热管散热器、双环路同程管路、温控单元、机柜分配水等几个方面进行了介绍;对于气冷通道内循环系统,从开放式机柜系统和封闭式机柜系统两个方面进行了介绍。其次,搭建了一个使用该系统的商用示范数据机房,并重点对液冷通道和气冷通道传热路径中关键部件进行了性能验证。发现在进水温度为25℃,流量为0.3L/min的情况下,70个散热器的平均热阻在0.07444℃/W,散热器整体性能一致性较好;同时,机柜分配水单元供水比较均匀。此外,研究了不同时刻、不同机柜高度、不同机柜位置对进风温度的影响,发现进风温度波动非常小,冷通道送风温度均匀稳定。然后,研究了影响液/气双通道散热系统性能的因素,并对液/气双通道散热系统液冷通道备份的可靠性进行了验证。通过机房现场实验,研究了服务器负载率、行级空调出风温度、新增服务器机柜、内循环供水压差及供水温度几个因素对该系统的影响。并通过实验测试了该系统能效水平,采用该系统后,数据中心机房小时平均PUE（Power useage effectiveness,电源使用效率）可达1.17,整体PUE在1.2以下。最后,针对气冷通道,采用缩短传热路径的方法进行了优化。通过经验公式对表冷器进行了计算校核,利用Icepak对两种气冷流道进行仿真分析,并选取了全国典型城市的湿球温度对优化后系统应用区域进行了分析,此外,利用合理的参数简化,估算了优化后系统PUE在1.1左右。基于此,以期能为优化后系统大规模应用研究奠定基础。
二、一种新型的高炉冷却系统水温差及热流强度在线监测系统（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种新型的高炉冷却系统水温差及热流强度在线监测系统（论文提纲范文）
（1）寒旱区典型双层膜日光温室土壤-作物-环境水热系统试验与模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 温室环境因子试验及数学模型研究方面 |
| 1.2.2 温室微气候因子CFD数值模拟研究方面 |
| 1.2.3 多孔介质模型研究方面 |
| 1.2.4 设施农业智能化控制技术研究方面 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容、方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 双层膜日光温室环境因子测试分析 |
| 2.1 试验温室概述 |
| 2.1.1 温室地理位置及试验条件 |
| 2.1.2 双层膜日光温室简介 |
| 2.1.3 试验作物简介 |
| 2.2 试验方案设计 |
| 2.3 测试内容及方法 |
| 2.3.1 室外气候因子测量 |
| 2.3.2 室内环境参数测量 |
| 2.4 双层膜日光温室环境因子试验研究 |
| 2.4.1 室内外环境因子对比分析 |
| 2.4.2 双层膜日光温室微气候因子分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 双层膜日光温室水热环境因子CFD数值模型构建 |
| 3.1 温室内能量平衡分析 |
| 3.1.1 温室系统能量平衡 |
| 3.1.2 太阳辐射能量 |
| 3.1.3 温室结构间的能量交换 |
| 3.1.4 温室空气与土壤间的能量交换 |
| 3.1.5 温室空气与作物间的能量交换 |
| 3.2 日光温室水热环境因子数值计算控制方程 |
| 3.2.1 日光温室室内流体基本特征 |
| 3.2.2 Boussinesq假设 |
| 3.2.3 控制方程 |
| 3.3 湍流模型 |
| 3.3.1 湍流模型求解方法 |
| 3.3.2 主要湍流模型 |
| 3.4 壁面函数法 |
| 3.5 辐射模型 |
| 3.5.1 辐射方程 |
| 3.5.2 辐射传热计算方法及模型 |
| 3.5.3 DO辐射模型 |
| 3.6 多孔介质模型 |
| 3.6.1 多孔介质概述 |
| 3.6.2 多孔介质质热传输研究方法 |
| 3.6.3 多孔介质的主要基本参数求解 |
| 3.6.4 多孔介质模型数值计算 |
| 3.7 数值模拟方法 |
| 3.7.1 数值模拟方法简介 |
| 3.7.2 SIMPLE算法 |
| 3.7.3 数值求解工具 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 双层膜日光温室冠层水热因子分析及监测系统构建 |
| 4.1 双层膜日光温室作物冠层温湿度测试分析 |
| 4.1.1 冠层区域温湿度测试 |
| 4.1.2 试验结果分析 |
| 4.2 作物冠层温湿度CFD数值分析 |
| 4.2.1 数值分析方法 |
| 4.2.2 模型构建及网格划分 |
| 4.2.3 算法及边界条件设置 |
| 4.2.4 模型验证 |
| 4.2.5 模拟结果分析 |
| 4.3 基于CFD数值模拟的监测系统构建 |
| 4.3.1 温室监测系统构建 |
| 4.3.2 CFD数值分析模块构建 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 双层膜日光温室水热系统CFD数值分析 |
| 5.1 双层膜日光温室三维CFD模型构建 |
| 5.1.1 双层膜日光温室三维物理模型构建 |
| 5.1.2 双层膜温室计算域划分 |
| 5.1.3 双层膜日光温室网格划分 |
| 5.2 模型、材料和边界设置 |
| 5.2.1 模型设置 |
| 5.2.2 材料设置 |
| 5.2.3 边界条件设置 |
| 5.3 CFD模拟验证 |
| 5.4 室内水热系统动态平衡模拟分析 |
| 5.4.1 室内气流速度及湍流动能分布特征分析 |
| 5.4.2 室内温湿度空间分布特征分析 |
| 5.4.3 室内温湿度变化区域特征分析 |
| 5.5 双层膜日光温室结构特性模拟分析 |
| 5.5.1 双层膜结构湍流动能及辐射温度分布模拟分析 |
| 5.5.2 双层膜结构温湿度分布模拟分析 |
| 5.5.3 双层膜温室墙体和后膜温湿度分布模拟分析 |
| 5.6 双层膜日光温室结构优化模拟研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（2）高炉炉衬与冷却壁损毁机理及长寿化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 现代高炉长寿概况 |
| 1.2 高炉长寿设计研究进展 |
| 1.2.1 炉缸结构 |
| 1.2.2 炉底死铁层 |
| 1.3 高炉炉衬与冷却壁选材研究进展 |
| 1.3.1 耐火材料 |
| 1.3.2 冷却壁 |
| 1.4 高炉损毁机理研究进展 |
| 1.4.1 炉缸炉底损毁机理 |
| 1.4.2 炉体冷却壁损毁机理 |
| 1.5 高炉传热机理研究进展 |
| 1.5.1 高炉炉缸炉底传热 |
| 1.5.2 高炉炉体冷却壁传热 |
| 1.6 本论文的提出和研究内容 |
| 1.6.1 论文提出 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 高炉损毁机理研究方法 |
| 2.1 高炉破损调查 |
| 2.1.1 破损调查内容 |
| 2.1.2 破损调查方法 |
| 2.2 实验研究方法 |
| 2.2.1 炭砖表征 |
| 2.2.2 冷却壁表征 |
| 2.2.3 渣皮表征 |
| 2.3 高炉炉衬与冷却壁传热性能研究 |
| 2.3.1 传热模型建立 |
| 2.3.2 模型验证 |
| 第3章 武钢高炉炉缸炉底损毁机理研究 |
| 3.1 高炉炉缸炉底损毁特征分析 |
| 3.1.1 武钢4 号高炉破损调查(第3 代) |
| 3.1.2 武钢5 号高炉破损调查(第1 代) |
| 3.2 炉缸炉底损毁机理研究 |
| 3.2.1 炉缸环缝侵蚀 |
| 3.2.2 炉缸炉底象脚区域损毁 |
| 3.3 高炉钛矿护炉研究 |
| 3.3.1 Ti(C,N)形成热力学分析 |
| 3.3.2 破损调查取样与表征 |
| 3.3.3 武钢高炉钛矿护炉效果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 武钢高炉冷却壁损毁机理研究 |
| 4.1 高炉冷却壁损毁特征分析 |
| 4.1.1 武钢5 号高炉破损调查(第1 代) |
| 4.1.2 武钢1 号高炉破损调查(第3 代) |
| 4.1.3 武钢7 号高炉破损调查(第1 代) |
| 4.1.4 武钢6 号高炉破损调查(第1 代) |
| 4.2 球墨铸铁冷却壁损毁机理研究 |
| 4.2.1 力学性能分析 |
| 4.2.2 显微结构分析 |
| 4.2.3 损毁机理分析 |
| 4.3 铜冷却壁损毁机理研究 |
| 4.3.1 力学性能分析 |
| 4.3.2 理化指标分析 |
| 4.3.3 显微结构分析 |
| 4.3.4 损毁机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 武钢高炉炉缸内衬设计优化研究 |
| 5.1 高炉炉缸全生命周期温度场分析 |
| 5.1.1 烘炉阶段炉缸温度场 |
| 5.1.2 炉役初期炉缸温度场 |
| 5.1.3 炉役全周期炉缸温度场 |
| 5.1.4 炉役自保护期炉衬厚度 |
| 5.2 炉缸传热体系结构优化研究 |
| 5.2.1 炉缸炭砖传热体系优化 |
| 5.2.2 炉缸冷却结构优化 |
| 5.3 高炉炉缸长寿化设计与操作 |
| 5.3.1 炉缸结构设计和选型 |
| 5.3.2 高炉炉缸长寿操作技术 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 武钢高炉冷却壁长寿优化研究 |
| 6.1 高炉冷却壁渣皮特性及行为研究 |
| 6.1.1 渣皮物相组成及微观结构研究 |
| 6.1.2 渣皮流动性分析 |
| 6.1.3 渣皮导热性能及挂渣能力分析 |
| 6.2 高炉冷却壁渣皮行为监测研究 |
| 6.2.1 渣皮厚度及热流强度计算 |
| 6.2.2 铜冷却壁渣皮监测系统研究 |
| 6.3 高炉冷却壁长寿技术对策研究 |
| 6.3.1 高炉冷却壁长寿设计优化 |
| 6.3.2 高炉冷却壁操作优化 |
| 6.3.3 高炉冷却壁渣皮厚度管控技术 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 本论文主要创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（3）基于专家知识与数据相结合的高炉炉况综合评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高炉炉况评价研究现状 |
| 1.2.2 高炉本体热状态研究现状 |
| 1.3 文章结构与研究内容的安排 |
| 2 高炉冶炼系统过程描述及炉况稳定评判方案 |
| 2.1 高炉炼铁背景工艺简述 |
| 2.2 喷吹煤粉对高炉冶炼的影响 |
| 2.3 高炉本体冷却特征描述 |
| 2.4 高炉炼铁的过程控制 |
| 2.5 高炉冶炼过程炉况稳定评判方案 |
| 2.5.1 思路分析 |
| 2.5.2 创新点 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 数据预处理 |
| 3.1 异常数据的处理 |
| 3.1.1 3σ准则检测异常值 |
| 3.1.2 插值法修补异常数据 |
| 3.1.3 数据的归一化处理 |
| 3.2 数据降维 |
| 3.3 参数等级区间确定 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于时间序列的高炉水温差多维度模糊综合评判 |
| 4.1 模糊综合评判机理 |
| 4.1.1 构建高炉水温差多维度综合评价指标体系 |
| 4.1.2 确定模糊权向量 |
| 4.1.3 评估指标相对劣化度分析 |
| 4.1.4 因子隶属度矩阵计算 |
| 4.1.5 等级评价原则 |
| 4.2 基于时间序列的高炉水温差多维度模糊综合评判 |
| 4.2.1 模型参数选择 |
| 4.2.2 参数区间等级划分 |
| 4.2.3 评判模型建立 |
| 4.2.4 模型精度综合评价 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 基于高炉水温差时间序列的炉缸热状态趋势预测建模仿真分析 |
| 5.1 数据预处理 |
| 5.1.1 模型输入参数选择 |
| 5.1.2 概率密度法分析参数工作区间 |
| 5.2 模型精度综合评价 |
| 5.3 预测模型建立 |
| 5.3.1 BP-NN算法在炉缸热状态预测中的应用 |
| 5.3.2 PSO-LSSVM算法在炉缸热状态预测中的应用 |
| 5.4 炉缸热状态预测模型仿真 |
| 5.4.1 BP-NN炉缸热状态预测模型仿真 |
| 5.4.2 PSO-LSSVM炉缸热状态预测模型仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于高炉水温差时间序列的高炉本体热状态的模糊综合评判 |
| 6.1 模糊综合评价指标体系建立 |
| 6.2 建立高炉本体热状态模糊综合评判模型 |
| 6.2.1 指标权向量计算 |
| 6.2.2 区域划分与隶属度分析 |
| 6.2.3 二级模糊综合评判 |
| 6.2.4 一级模糊综合评判 |
| 6.2.5 模型精度评判 |
| 6.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）ITER PPEN变压器电气绝缘及热学性能分析和研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 ITER计划概述 |
| 1.1.2 ITER电源系统 |
| 1.1.3 脉冲功率电站(PPEN) |
| 1.1.4 PPEN变压器 |
| 1.2 国内外大型变压器研究现状 |
| 1.2.1 变压器电场计算研究现状 |
| 1.2.2 变压器波过程计算研究现状 |
| 1.2.3 变压器温度场及绕组热点研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 PPEN变压器电磁及损耗计算 |
| 2.1 变压器电磁计算基础 |
| 2.1.1 变压器主要技术参数 |
| 2.1.2 铁芯的计算及设计 |
| 2.1.3 绕组的计算及布局 |
| 2.2 变压器漏磁 |
| 2.2.1 漏磁场数学建模 |
| 2.2.2 漏磁场仿真计算 |
| 2.3 变压器损耗计算分析 |
| 2.3.1 空载损耗计算 |
| 2.3.2 负载损耗计算 |
| 2.3.3 总损耗计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 PPEN变压器主绝缘设计 |
| 3.1 变压器主绝缘结构 |
| 3.1.1 变压器绕组绝缘水平 |
| 3.1.2 变压器主绝缘结构 |
| 3.2 电场数值计算与分析 |
| 3.2.1 数学建模 |
| 3.2.2 主绝缘结构物理模型 |
| 3.2.3 仿真结果及分析 |
| 3.2.4 绝缘裕度分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 PPEN变压器高压绕组纵绝缘及波过程研究 |
| 4.1 高压绕组纵绝缘结构 |
| 4.2 高压绕组波过程等值电路 |
| 4.3 高压绕组内屏蔽纵向电容的计算 |
| 4.4 高压绕组波过程仿真 |
| 4.4.1 雷电冲击波形数学表达式 |
| 4.4.2 雷电冲击全波分析 |
| 4.4.3 雷电冲击截波分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 PPEN变压器温升机理与绕组热点的研究 |
| 5.1 油浸式变压器产热机理与热量传递 |
| 5.1.1 油浸式变压器产热机理 |
| 5.1.2 变压器内部热量传递过程 |
| 5.2 变压器温度场仿真计算 |
| 5.2.1 热传导过程数学建模 |
| 5.2.2 PPEN变压器物理建模 |
| 5.2.3 温度场仿真结果分析 |
| 5.3 绕组热点温升计算 |
| 5.3.1 顶油温升计算 |
| 5.3.2 绕组铜油温差计算 |
| 5.3.3 绕组热点温升计算 |
| 5.4 绕组热点测量实现 |
| 5.4.1 测量方法选取 |
| 5.4.2 测量点选取 |
| 5.4.3 光纤探针布置 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 PPEN变压器试验验证 |
| 6.1 绝缘试验 |
| 6.1.1 外施耐压试验 |
| 6.1.2 感应电压(局放)试验 |
| 6.1.3 雷电冲击试验 |
| 6.1.4 操作冲击试验 |
| 6.2 温升试验 |
| 6.2.1 温升试验综述 |
| 6.2.2 短路法温升试验 |
| 6.2.3 温升分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 全文总结 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读博士期间发表的学术论文 |
（5）高速电主轴热态特性分析及冷却系统实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源和研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及意义 |
| 1.2 高速电主轴发展现状 |
| 1.3 高速电主轴热特性国内外研究现状 |
| 1.3.1 高速电主轴热特性国外研究现状 |
| 1.3.2 高速电主轴热特性国内研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 高速电主轴主要结构及热源和传热分析 |
| 2.1 电主轴主要组成结构 |
| 2.1.1 轴承系统 |
| 2.1.2 动力系统 |
| 2.1.3 润滑系统 |
| 2.1.4 冷却系统 |
| 2.2 电主轴热源分析 |
| 2.2.1 电机发热理论分析 |
| 2.2.2 轴承发热理论分析 |
| 2.3 电主轴传热学数学模型的建立 |
| 2.3.1 热传导数学模型 |
| 2.3.2 热辐射数学模型 |
| 2.3.3 热对流数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 冷却系统热-流-固耦合仿真分析及优化设计 |
| 3.1 螺旋冷却系统模型的建立 |
| 3.2 冷却系统流体数学模型的建立 |
| 3.2.1 控制方程 |
| 3.2.2 湍流模型 |
| 3.3 螺旋冷却系统热-流-固耦合仿真分析 |
| 3.3.1 有限元网格的划分 |
| 3.3.2 材料属性的确定 |
| 3.3.3 冷却水模型的选择与参数设定 |
| 3.3.4 有限元热载荷与边界条件的施加 |
| 3.3.5 求解器设置 |
| 3.3.6 系统仿真结果判定方法 |
| 3.3.7 冷却系统仿真结果分析 |
| 3.4 电主轴冷却系统优化设计 |
| 3.5 U型冷却系统热-流-固耦合仿真分析 |
| 3.5.1 仿真结果判定 |
| 3.5.2 仿真结果分析 |
| 3.6 两种冷却系统仿真结果对比分析 |
| 3.7 冷却液进口流量对冷却系统的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 冷却实验平台的搭建及实验研究 |
| 4.1 搭建冷却系统实验平台 |
| 4.2 电主轴冷却系统性能实验 |
| 4.2.1 冷却实验方案设计 |
| 4.2.2 实验结果分析 |
| 4.2.3 结果对比及误差分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果 |
| 致谢 |
（6）钢厂循环冷却水系统节能优化关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 工业循环冷却水系统概况 |
| 1.3 工业循环水系统节能技术研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 节能技术研究现状 |
| 1.3.2 循环冷却水系统发展趋势 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 循环冷却水系统的流体模型与求解 |
| 2.1 系统组件的模型建立 |
| 2.1.1 水泵的模型建立 |
| 2.1.2 冷却塔的模型建立 |
| 2.1.3 换热器的模型建立 |
| 2.1.4 管道的计算模型 |
| 2.1.5 阀门模型 |
| 2.1.6 各支路水混合后的温度模型 |
| 2.1.7 喷头及配水系统水力学模型 |
| 2.2 系统建模 |
| 2.2.1 管网结构建模 |
| 2.2.2 系统建模 |
| 2.3 模型求解过程及计算实例 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 循环水系统组合节能实验分析 |
| 3.1 节能实验装置结构设计 |
| 3.1.1 实验装置的研发背景 |
| 3.1.2 实验装置的工作原理 |
| 3.2 实验装置的组件设计 |
| 3.2.1 换热器模型 |
| 3.2.2 冷却塔模型 |
| 3.2.3 管路及阀门实物图 |
| 3.2.4 水泵的模型与设计 |
| 3.2.5 节能实验装置三维设计 |
| 3.3 电气及监控系统设计 |
| 3.4 节能装置平台实验 |
| 3.4.1 高效水泵与非高效水泵节能效果对比实验 |
| 3.4.2 变频水泵与非变频水泵并联运行实验 |
| 3.4.3 阀门控制调节与变频控制调节能耗对比实验 |
| 3.4.4 泵出口阀门调节和水泵运行工况点的关系实验 |
| 3.4.5 泵出口阀门调节和变频泵并联运行能效实验 |
| 3.4.6 智慧阀门调节时系统运行效率变化 |
| 3.4.7 智慧阀门调节时有无变频泵的能效状况 |
| 3.4.8 供回水温差与能效的关系 |
| 3.4.9 冷却塔水量分配与冷却能力的关系 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 工业循环水系统节能优化 |
| 4.1 换热器管网的优化 |
| 4.1.1 换热器的优化模型 |
| 4.1.2 换热器管网优化实例 |
| 4.2 其他系统核心组件的优化 |
| 4.2.1 水泵选型优化 |
| 4.2.2 冷却塔选型优化 |
| 4.3 循环冷却水系统的设计优化 |
| 4.3.1 目标函数及约束条件 |
| 4.3.2 净循环冷却水系统设计优化模型 |
| 4.3.3 净循环冷却水系统设计优化模型求解 |
| 4.3.4 分层嵌套算法优化求解实现 |
| 4.4 循环冷却水系统的运行优化 |
| 4.4.1 目标函数及约束 |
| 4.4.2 运行优化模型求解算法 |
| 4.4.3 遗传算法优化求解实现 |
| 4.5 优化设计的软件实现 |
| 4.5.1 软件总体设计 |
| 4.5.2 数据库设计 |
| 4.5.3 软件系统功能及界面设计 |
| 4.6 软件优化案例分析 |
| 4.6.1 设计优化 |
| 4.6.2 运行优化 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 冷却塔的三维数值模拟分析 |
| 5.1 冷却塔模型建立 |
| 5.1.1 冷却塔三维数值计算模型 |
| 5.1.2 冷却塔性能模拟的结构模型 |
| 5.2 冷却塔性能模拟结果分析 |
| 5.2.1 塔内轴流风机的数值模拟结果验证 |
| 5.2.2 冷却塔三维数值计算模型的验证性分析 |
| 5.2.3 气-液两相速度比对冷却塔冷却性能的影响 |
| 5.2.4 空气进口角度对冷却塔冷却性能的影响 |
| 5.2.5 冷却水喷淋密度对冷却塔冷却性能的影响 |
| 5.2.6 基于正交试验分析影响冷却塔冷却性能的因素 |
| 5.2.7 冷却塔全压对其冷却性能的影响 |
| 5.2.8 冷却塔结构对其冷却性能的影响 |
| 5.3 基于数值模拟的冷却塔噪声分析 |
| 5.3.1 冷却塔噪声分析计算模型及物理模型 |
| 5.3.2 冷却塔噪声计算结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 循环水系统评价体系的建立 |
| 6.1 评价方法与流程 |
| 6.2 循环水系统评价指标集 |
| 6.2.1 能效评价指标 |
| 6.2.2 经济评价指标 |
| 6.3 确定指标权重 |
| 6.4 循环水系统模糊综合评价 |
| 6.5 评价体系的软件实现 |
| 6.6 循环水系统评价实例 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间发表论文情况 |
（7）修正型高精度温度计在高炉热负荷监测中的应用（论文提纲范文）
| 1 典型热电阻测温系统的误差构成 |
| 2 修正型高精度温度计特点及优势 |
| 2.1 硬误差软修正获得真值 |
| 2.2 短流程数字化减小过程误差 |
| 2.3 多种协议易于接入 |
| 3 修正型高精度温度计的应用 |
| 3.1 热负荷计算模型及监测点设置 |
| 3.2 系统构成及配置 |
| 3.3 应用效果 |
| 4 结束语 |
（8）基于新型光纤传感器的涡轮流量测量技术及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 涡轮流量计的发展历程综述 |
| 1.1.1 涡轮流量计的研究进展 |
| 1.1.2 目前涡轮流量计存在的主要问题 |
| 1.2 光纤传感技术及其在流量测量中的研究进展 |
| 1.2.1 光纤传感技术的发展 |
| 1.2.2 国外光纤流量传感技术的研究现状 |
| 1.2.3 国内光纤流量传感技术的研究现状 |
| 1.3 本文的研究目的和内容安排 |
| 1.3.1 研究意义和目的 |
| 1.3.2 组织结构与内容提要 |
| 第2章 光纤涡轮流量测量技术的理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光纤传感器的特性分析 |
| 2.2.1 光纤的机械特性 |
| 2.2.2 光纤的损耗特性 |
| 2.2.3 光纤的结构特性 |
| 2.3 双圈同轴光纤涡轮流量传感器 |
| 2.3.1 光纤涡轮流量传感器的原理 |
| 2.3.2 双圈同轴式光纤探头的结构 |
| 2.4 双圈同轴光纤传感器检测原理 |
| 2.5 双圈同轴光纤涡轮流量传感器的特点 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 双圈同轴式光纤传感器探头的设计研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双圈同轴型光纤传感器理论特性 |
| 3.2.1 光纤出射光强分布模型的研究 |
| 3.2.2 双圈同轴式光纤传感器的调制特性 |
| 3.3 双圈同轴光纤传感器的设计与静态特性分析 |
| 3.3.1 光纤传感器的尺寸设计 |
| 3.3.2 光纤传感器的静态特性 |
| 3.3.3 LS-SVM的非线性补偿 |
| 3.4 双圈同轴光纤探头的制作与安装 |
| 3.5 双圈同轴光纤涡轮传感器数值仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 光纤涡轮流量计的量程扩展方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光纤涡轮流量计的理论模型研究 |
| 4.2.1 涡轮流量计数学模型 |
| 4.2.2 数学模型可靠性验证 |
| 4.3 各因素对涡轮转动的影响分析 |
| 4.3.1 各力矩对涡轮的影响 |
| 4.3.2 电磁力矩对传感器的影响分析 |
| 4.3.3 涡轮开始转动时的最小流量 |
| 4.3.4 温度对涡轮流量传感器的影响 |
| 4.4 提高量程比的方法研究 |
| 4.4.1 DN20 电磁涡轮流量计的量程比 |
| 4.4.2 非线性函数的近似处理 |
| 4.4.3 光纤涡轮流量计的线性化模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 光纤涡轮流量测量系统的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 涡轮流量计中光纤动态信号处理方法 |
| 5.2.1 时域频率测量方法 |
| 5.2.2 频域频率测量方法 |
| 5.2.3 基于FFT的信号处理算法 |
| 5.3 涡轮流量测试系统的软硬件设计 |
| 5.3.1 总体结构设计 |
| 5.3.2 实验硬件电路设计 |
| 5.3.3 数据采集和程序设计 |
| 5.4 实验验证与结果讨论 |
| 5.4.1 流量计非线性区流量测量实验验证 |
| 5.4.2 电磁涡轮流量计实验及分析 |
| 5.4.3 光纤涡轮流量计实验及分析 |
| 5.4.4 两组流量计同时测试的实验及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 智能光纤涡轮流量计在分布式控制中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于DSP的智能光纤涡轮流量计研制 |
| 6.2.1 硬件电路的设计 |
| 6.2.2 软件算法的设计 |
| 6.2.3 系统功能与验证 |
| 6.3 发动机的分布式控制系统概述 |
| 6.4 燃烧室多传感器监测系统 |
| 6.4.1 监测参数的方案 |
| 6.4.2 传感器监测位置的选取 |
| 6.5 通信总线接口技术 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 光纤涡轮流量计在燃油流量在线监测中的应用 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 发动机燃油循环系统方案 |
| 7.2.1 循环方案设计 |
| 7.2.2 工作状态分析 |
| 7.2.3 燃油相变机理 |
| 7.3 两相燃油质量流量测量方案设计 |
| 7.3.1 两相流体质量流量测量原理 |
| 7.3.2 两相流对涡轮转动的影响 |
| 7.3.3 燃油密度的在线测量方案 |
| 7.4 基于神经网络的传感器在线软测量模型 |
| 7.4.1 数据准备与网络结构选取标准 |
| 7.4.2 BP神经网络密度软测量模型 |
| 7.4.3 RBF神经网络密度软测量模型 |
| 7.4.4 RNN神经网络密度软测量模型 |
| 7.4.5 三种网络模型对比及结论 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 论文主要工作 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（9）基于工业无线检测的高炉炉缸炉底侵蚀的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 高炉应用背景 |
| 1.1.2 工业无线检测 |
| 1.2 高炉热负荷监测系统研究状况 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 炉缸炉底监测水平研究状况 |
| 1.3.2 炉缸炉底侵蚀模型研究状况 |
| 1.4 课题研究目的和意义 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 第二章 系统原理与设计方案 |
| 2.1 系统的原理介绍 |
| 2.2 系统的功能及其设计方案 |
| 2.3 无线通信技术的选择 |
| 2.4 无线通信协议的分析 |
| 2.4.1 无线网络协议的结构 |
| 2.4.2 网络拓扑结构 |
| 2.4.3 网络设备 |
| 2.4.4 网络地址 |
| 2.4.5 网络通信方式 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高炉冷却壁监测系统的硬件设计 |
| 3.1 监测系统性能和总体设计方案 |
| 3.1.1 系统性能指标 |
| 3.1.2 系统总体硬件设计方案 |
| 3.2 冷却壁水温采集节点 |
| 3.2.1 无线模块的选择 |
| 3.2.2 温度信号处理电路 |
| 3.2.3 电源模块 |
| 3.3 冷却壁水温无线采集终端 |
| 3.3.1 人机交互模块 |
| 3.3.2 485通讯模块 |
| 3.3.3 电源模块 |
| 3.4 ARM采集器的设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高炉冷却壁监测系统的软件设计 |
| 4.1 监测系统软件总体设计 |
| 4.1.1 无线收发参数配置 |
| 4.1.2 无线通信数据包协议 |
| 4.1.3 无线程序软件调试 |
| 4.2 水温采集节点设计 |
| 4.2.1 水温采集程序设计 |
| 4.2.2 无线收发送程序设计 |
| 4.2.3 电池电量采集程序设计 |
| 4.2.4 定时睡眠程序设计 |
| 4.3 无线采集终端软件设计 |
| 4.3.1 人机交互模块程序设计 |
| 4.3.2 RS-485通讯模块软件设计 |
| 4.4 ARM采集器软件设计 |
| 4.4.1 嵌入式Linux系统平台的搭建 |
| 4.4.2 Qt简介与安装 |
| 4.4.3 ARM采集器软件设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 冷却壁控制系统的设计 |
| 5.1 冷却控制系统建模 |
| 5.1.1 高炉冷却壁传热模型 |
| 5.1.2 电动分流阀模型 |
| 5.1.3 时滞环节 |
| 5.2 模糊PID控制 |
| 5.2.1 模糊控制原理 |
| 5.2.2 模糊控制器的设计 |
| 5.2.3 PID控制原理 |
| 5.2.4 自适应模糊PID控制的设计 |
| 5.3 控制系统仿真 |
| 5.3.1 系统仿真参数 |
| 5.3.2 系统仿真模型 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 炉缸炉底的侵蚀分析 |
| 6.1 热分析基本理论 |
| 6.1.1 热分析类型 |
| 6.1.2 热传递的方式 |
| 6.1.3 热力学基本定律 |
| 6.2 炉缸炉底侵蚀模型的建立 |
| 6.2.1 数学模型的建立 |
| 6.2.2 物理模型的建立 |
| 6.2.3 边界条件的确立 |
| 6.2.4 材料参数的设定 |
| 6.3 有限元分析模型的建立 |
| 6.3.1 有限元模型的建立 |
| 6.3.2 施加载荷 |
| 6.3.3 求解及结果后处理 |
| 6.4 系统传热结果分析 |
| 6.4.1 陶瓷杯复合高炉内衬分析 |
| 6.4.2 高炉内衬侵蚀分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 插图清单 |
| 附录二 表格清单 |
| 附录三 部分程序代码 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（10）液/气双通道散热系统在数据中心的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 数据机房气冷散热方式研究 |
| 1.2.2 数据机房液冷散热方式研究 |
| 1.3 论文研究目标和研究内容 |
| 1.3.1 论文研究目标 |
| 1.3.2 选题来源 |
| 1.3.3 研究内容及方法 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 液/气双通道散热系统设计原理 |
| 2.1 液/气双通道散热系统简介 |
| 2.2 液冷通道设计 |
| 2.2.1 内循环系统 |
| 2.2.2 外循环系统 |
| 2.3 气冷通道设计 |
| 2.3.1 内循环系统 |
| 2.3.2 外循环系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 机房液/气双通道散热系统关键部件性能分析 |
| 3.1 开放式机柜的机房液/气双通道散热系统简介 |
| 3.2 液冷通道传热路径分析 |
| 3.2.1 水冷型热管散热器性能测试 |
| 3.2.2 液冷分配单元水力平衡校核 |
| 3.3 气冷通道传热路径分析 |
| 3.2.1 不同时间机柜进风温度变化 |
| 3.2.2 机柜不同高度上机柜进风温度分布 |
| 3.2.3 不同位置对机柜进风温度影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 开放式机柜的机房液/气双通散热系统性能分析 |
| 4.1 液冷通道备份系统切换对服务器CPU温度影响 |
| 4.2 液/气双通道散热系统影响因素分析 |
| 4.2.1 服务器负载率对液/气双通道散热系统的影响 |
| 4.2.2 行级空调出风温度变化对液/气双通道散热系统的影响 |
| 4.2.3 内循环供水压差变化对液/气双通道散热系统的影响 |
| 4.2.4 内循环供水温度对液/气双通道散热系统的影响 |
| 4.2.5 新增服务器机柜对液/气双通道散热系统的影响 |
| 4.3 液/气双通散热系统能耗分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 液/气双通道散热系统优化设计 |
| 5.1 封闭式机柜方案简介 |
| 5.2 封闭式机柜气冷通道优化设计 |
| 5.2.1 风机设计计算及选型 |
| 5.2.2 小温差表冷器设计计算 |
| 5.2.3 气冷流道数值仿真计算 |
| 5.3 优化后的系统应用区域分析及能耗估算 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、一种新型的高炉冷却系统水温差及热流强度在线监测系统（论文参考文献）
- [1]寒旱区典型双层膜日光温室土壤-作物-环境水热系统试验与模拟研究[D]. 焦巍. 内蒙古农业大学, 2021
- [2]高炉炉衬与冷却壁损毁机理及长寿化研究[D]. 卢正东. 武汉科技大学, 2021(01)
- [3]基于专家知识与数据相结合的高炉炉况综合评价[D]. 张胜男. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [4]ITER PPEN变压器电气绝缘及热学性能分析和研究[D]. 李朋. 中国科学技术大学, 2021(06)
- [5]高速电主轴热态特性分析及冷却系统实验研究[D]. 王丽锋. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [6]钢厂循环冷却水系统节能优化关键技术研究[D]. 杨滨. 东北大学, 2019(01)
- [7]修正型高精度温度计在高炉热负荷监测中的应用[J]. 荣进国. 冶金自动化, 2018(04)
- [8]基于新型光纤传感器的涡轮流量测量技术及应用研究[D]. 杜玉环. 西北工业大学, 2018(02)
- [9]基于工业无线检测的高炉炉缸炉底侵蚀的应用研究[D]. 陆柯顺. 安徽工业大学, 2018(01)
- [10]液/气双通道散热系统在数据中心的应用研究[D]. 刘嵩. 华南理工大学, 2018(01)