摘要：针对强制进化随机游走算法(RWCE)优化换热网络的过程中存在部分个体优化质量长期处于落后状态的现象,提出了一种落后个体更新策略的RWCE算法。通过周期性考察所有个体性能变化,并实时计算当前所有个体的平均性能,建立了一种落后个体识别机制。对落后个体采取强制更新策略,强制改变其原先的优化路径,增强了种群活力,提高了算法的全局搜索能力。将该算法应用于无分流换热网络的20股流和16股流实例中,年综合费用较改进前的最优结果分别下降了1 005和19 084$/a,表明该策略的有效性,由此证明改进后的算法能有效改善因落后个体所导致的优化质量下降的问题。

摘要：强制进化随机游走算法(RWCE)应用于换热网络优化,具有算法流程简洁、结构进化能力强等特点。其中接受差解几率对个体跳出局部最优有重要的影响。本文统计优化后期连续变量和结构变量使得年综合费用下降的次数,分析二者对优化进程的影响,讨论接受差解几率在个体优化进程中所起的作用,提出一种通过判别差解结构与原结构的异同来智能调整接受差解几率的换热网络优化方法。该策略进一步强化个体的结构进化与跳出局部极值的能力,通过算例证明了策略的有效性。

摘要：为了深入探究高寒隧道保温层敷设方式及其设计参数优化的问题,以高寒高海拔特长珠角拉山隧道工程为背景,通过数值模拟重点研究了保温层敷设方式、设计厚度及导热系数参数的选择,并讨论了当地气温变化与保温层设计参数的关系。研究结果表明:在寒区隧道保温层设防区段,贴壁式敷设方式最佳;随着保温层厚度的增加,洞内冷空气影响范围逐渐减小,调热圈径深随保温层厚度变化的趋势用公式表达为f(xh)=3.039e-0.280 9xh+13.8e-0.009 322xh;基于调热圈径深随保温层厚度增加的变化速率曲线及隧道结构安全,建议保温层厚度设计为5~10cm;随着保温材料导热系数的增大,洞内冷空气影响范围逐渐增大,调热圈径深与导热系数关系趋势用公式表达为f(xλ)=15.47e0.287 4xλ-3.829e-39.05xλ;基于调热圈径深随导热系数变化速率曲线及隧道结构安全,建议保温材料导热系数取0.020~0.035 W·(m·K)-1;在假定保温层厚度为5cm,导热系数为0.022 2 W·(m·K)-1,通风时间4个月的情况下,只有当洞内气温大于-15℃时才能保证支护结构和围岩不受冻害影响。研究成果可为川藏铁路建设提供指导作用。

摘要：为了研究寒区隧道不同形式排水沟的适用性,依托延崇高速金家庄特长螺旋隧道,理论分析、现场测量与数值模拟相结合,建立不同隧道排水沟模型,并用对隧道温度场以及隧道排水沟保温抗冻进行数值模拟。以水沟边界最高温大于0℃为判断水沟正常工作的条件,计算出了4种形式的排水设计适用范围。金家庄隧道采用5cm厚的聚酚醛树脂防寒隔热层完全可以使环向排水盲管正常工作。双侧保温水沟适用于最冷月平均气温为-5℃到-15℃的寒区隧道;保温中心水沟适用于最冷月平均气温为-10℃^-20℃的寒区隧道;中心深埋水沟排水适用于最冷月平均气温为-15℃^-25℃的寒区隧道;防寒泄水洞适用于最冷月平均气温低于-25℃的寒区隧道。金家庄隧道排水沟采用中心排水沟。