摘要：减少回转窑表面的散热损失对水泥工业的节能具有重要意义。针对现有的窑表面集热器回收效率低、加工制造较为复杂的现状,提出了一种新型的六边形管束集热器,并通过理论分析和实验手段确定了其所需换热量。在此基础上,建立了集热器设计需求与管长、管数以及管径等结构参数之间的数学关系,利用遗传算法对集热器的结构进行优化设计。结果表明:优化后的集热器所需换热面积相比实际值减少30%。在相同换热量的情况下,压降的变化对优化设计的换热面积结果影响不大,而对结构参数的选取影响较大。

摘要：水泥工业的余热回收利用对于工业节能减排具有重要的意义。本文提出了一种应用于水泥工业的余热发电系统,系统包括蒸发器、过热器、凝汽器、汽轮机以及集热器系统.基于系统的热阻分析,构建了设计参数与系统结构及运行参数之间的数学关系,以系统所需总热导为目标函数,通过拉格朗日乘子法对系统进行了优化设计,获得了优化参数。结果表明:优化后的集热器系统所需热导相比优化前降低了10%左右,优化的汽化温度随总流量的增加而降低,余热发电系统所需总热导随凝汽器冷却水温以及汽轮机做功的提高而增加。

摘要：基于阿尔法磁谱仪(AMS-02)发射、着陆和在轨运行三种工况,用有限元方法对AMS-02热控制系统进行了静力学分析。考虑了发射和着陆极限工况下运载工具与AMS-02的载荷耦合,AMS-02热控制系统的设计载荷系数用沿AMS-02坐标系三个坐标轴方向的重力加速度和角加速度等效表示。计算得到了AMS-02热控制系统各组件的位移和应力。数值分析结果与实际测试结果进行了比对,吻合较好,验证了该静力分析方法的有效性,为最终优化设计提供了依据。

摘要：本文基于遗传算法,以(火积)耗散数为目标函数,提出了换热器优化设计的(火积)耗散最小化方法。对一管壳式换热器的优化设计结果表明,通过优化设计,换热器的有效度提高了约5.7%,而泵功减少了约30%,但以增加换热面积为代价。和传统的以总成本最小为目标函数的优化设计方法相比较,具有明显优势。

摘要：β角是航天器热控制设计中关键的设计参数,本文通过对阿尔法磁谱仪(AMS)在国际空间站上两年的运行结果进行分析得出,AMS外部温度变化受β角影响很大,PORT侧和STBD侧尤为明显,且呈近似相反的变化规律,而主散热板温度分布相对均匀。β角对AMS热系统的影响规律可以为AMS热控系统监测和近地轨道航天器热控制设计提供参考。

摘要：以球肋弧度和比例因子作为变量,对一种新型板式换热器一正六边形球面肋板式换热器进行了参数优化。选取煅耗散数和j/f因子作为换热器综合性能的评价指标,得到了结构参数的变化对传热性能、阻力性能以及(火积)耗散数的影响,总结了这两种评价指标在优化设计中的基本规律。最终确定了优化的板片结构参数和换热器运行参数,为该新型板式换热器的实际应用提供了依据和参考。

摘要：减少回转窑表面的散热损失对冶金、化工等高耗能行业的节能减排具有重要意义。针对现有窑表面集热器回收效率较低的现状,提出了一种新型集热器,并通过实验测量与数值计算分析了其换热性能。建立了集热器换热量与管长、管径及管子数等结构参数的数学关系,分别以换热面积、进出口压降以及改进的熵产数为优化目标,利用遗传算法分别对其进行了结构设计,结果表明,优化后集热器的辐射换热所需的换热面积减小15%,对流换热所需的换热面积减少20%左右。优化后两种形式的换热面所消耗的泵功明显减少。优化后集热器的传热熵产数与优化前无明显变化,而流动熵产数得到明显降低。

摘要：热控系统为阿尔法磁谱仪在国际空间站上运行提供了有效和稳定的支持。长时间的在轨运行监测显示,个别工况下,阿尔法磁谱仪的穿越辐射探测器气体循环箱、硅微条探测器第一层和下层飞行时间计数器存在温度预警现象。同时,对国际空间站右舷侧太阳能光伏面板和右舷侧主散热板的操作,可以调节阿尔法磁谱仪的局部温度。通过分析具体工况的温度数据,得到了锁定太阳能光伏面板对上述3处温度的影响,计算了右舷侧主散热板向阿尔法磁谱仪反射太阳热辐射最优辐射角系数,并通过实验验证了计算的正确性,分析了异常温度部件的热响应,证明了已有热控系统的有效性。给出了针对异常温度现象的热控制建议,为阿尔法磁谱仪和其他航天器热控系统设计及运行提供了参考。

摘要：作为余热利用环节中最重要的部分,余热锅炉的启动、变工况运行和停机特性直接决定锅炉的寿命及效率。基于工质热力学性质和质量、动量及能量守恒方程,以Matlab/Simulink为平台,构建了余热锅炉单相受热面的动态仿真模型。结合某水泥厂自主设计的直流余热锅炉实验数据,基于遗传算法和粒子群算法,对动态模型进行了参数优化。结果表明,经过优化后,余热锅炉动态模型与实验数据匹配程度高,模拟与实验结果的误差为0.93%~4.39%。因此,本文所建立的单相受热面变工况动态模型可以准确反映余热锅炉受热面动态特性。两种算法的对比表明,粒子群算法适应度函数收敛更优;在收敛迭代次数上,粒子群算法在54~64代达到收敛,遗传算法在93代后达到收敛。粒子群算法在参数优化方面优于遗传算法。

摘要：本文首先说明(火积)耗散理论避免了最小熵产原理和傅里叶定律间的矛盾,显示了其在处理导热问题上的优越性。然后利用热力学(火积)和熵的关系,推出了换热器中由流体阻力引起的(火积)耗散表达式。