Optimizing natural gas pipeline transmission with nonuniform elevation: A new initialization approach

In this paper, we develop an iterative piecewise linear approximation approach with a novel initialization method to solve natural gas pipeline transmission problems with the nonuniform network elevation. Previous approaches, such as energy minimization methods, cannot be applied to solve problems with the nonuniform network elevation because they exclude pressure range constraints, and thus provide solutions far from optimum. We propose a new initialization model that considers pressure range constraints and improves the optimality of the solutions and the computational efficiency. Furthermore, we extend the energy minimization methods and provide the necessary conditions under which the extended methods operate in networks with the nonuniform elevation. We test the performances of the methods with previously reported pipeline networks from the literature, with the open data set GasLib, and with our industrial collaborator. The initialization approach is shown to be more efficient than the method with fixed initial breakpoints. The newly proposed initialization approach generates solutions with a higher accuracy than the extended energy minimization methods, especially in large‐size networks. The proposed method has been applied to natural gas transmission planning by the China National Petroleum Corporation and has brought a direct profit increase of 330 million U.S. dollars in 2015‐2017.     

等离子体与高功率微波相互作用中电子分布特性

电子数密度是表征等离子体物理特性的一项重要因素,在等离子体与高功率微波的相互作用中,等离子体对入射电磁波的吸收、衰减和屏蔽等电磁特性可通过电子数密度的变化进行表征。基于等离子体流体近似研究方法,利用COMSOL软件求解等离子体中的波动方程、电子传递方程和重粒子传递方程,计算分析了等离子体与高功率微波相互作用中的电子分布特性,重点分析了相互作用中平均电子数密度和平均电子能的数值和空间分布变化过程。研究表明,在高功率微波作用下,等离子体区域电子数密度在数值上会产生剧烈的阶跃变化,形成雪崩效应,在空间分布上电子数密度峰值产生趋于入射方向移动的变化;电子能的变化与入射波激励和电子数密度相关,随入射激励增加呈增长趋势,随电子数密度的增加而减小。     

电磁发射的出口速度及负载质量变化对导轨热量的影响

为分析不同发射出口速度、不同发射负载质量对导轨积累热量的影响,建立了导轨温度场模型,计算了导轨各点温度变化过程,并和光纤光栅温度传感器测量结果对比,验证了模型及测量结果的正确性。在此基础上,设计并进行了三种类型实验,分析了在不同发射速度、不同发射负载质量以及相同发射能级不同发射速度下的导轨热量积累差异。该结论为确定连发间隔、导轨冷却设计提供了有效参考。     

模糊控制理论在舰船制冷装置中的应用研究

以蒸发器和冷库作为被控对象,利用计算机进行了制冷系统模糊控制的研究.针对蒸发器过热度和库温控制问题设计了模糊控制器.在理论研究的同时,建立了制冷装置计算机控制和数据采集系统.在VisualBasic环境下开发了蒸发器过热度模糊控制程序.对比实验运行表明:利用模糊控制器和电子膨胀阀对蒸发器过热度和库温进行控制较之用热力膨胀阀控制,制冷剂流量调节范围大、过热度小、蒸发器面积利用率高、装置节能效果好.     

华东烧结模型的数学计算(Ⅲ)

通过热力学分析和计算,讨论等径球(椭球)与均匀分布不等径球(椭球)的体心正方堆积的烧结体积和表面能的变化,包括华东烧结模型中膨胀机制和收缩机制,对烧结体总表面能变化的作用和影响,发现随着烧结过程的进行,烧结收缩机制逐渐占主导地位。     

大规模无线传感器网络中面向ANY型查询的能量高效数据分发算法

在事件数据的push和pull之间实现更好的平衡是无线传感器网络数据分发算法节能的关键.分析了两种典型的有结构和无结构的数据分发算法,结合这两种算法使用的push pull策略,针对无线传感器网络的ANY型查询的特定需求,提出了两种基于有结构和无结构存储模式相结合的混合型数据分发算法SDC1&2.分析表明,这两种算法在保证push pull之间平衡的前提下解决了已有算法存在的热点问题、存储拷贝数多和查询性能低问题,能更好地适应ANY型查询的特点,是两种能量高效的数据分发算法.     

改进的时域正交MOE盲干扰抑制算法

提出了一种能够同时抑制窄带和多址干扰的TDO-MOE盲干扰抑制算法,算法将TDO-LMS算法引入到MOE盲检测算法,克服了TDO算法在盲检测中容易发散的缺点.通过信道估计调整步长因子,信道估计运算利用了检测器的中间运算结果,没有付出多余运算量.仿真结果表明,在维持LMS类算法的SINR性能的前提下,算法明显缩短了收敛时间,具有一定的应用价值.     

合成纤维的机械性能对其防弹性能的影响研究

从当前形势出发,分析了防弹材料发展的时代背景;分析了合成纤维的防弹机理;从理论上分析了纤维的机械性能与防弹性能之间的关系;对几种新型防弹纤维的机械性能对其防弹性能的影响,进行了详细对比分析。     

基于认知无线电的无线传感网系统设计与实现

为了提高认知无线电传感器网络(CRSN)中的能量使用效率和性能指标,提出了一种新的基于认知无线电的无线传感网系统,该系统中的传感器节点均使用改进的机会频谱接入路由协议,提出的协议能够更好地增加网络的可扩展性和提高网络性能。构建了精确的信道模型以便评估复杂的室内环境不同区域的信号强度,通过实验模拟对提出系统的性能进行评估。模拟结果显示,相比其他两种路由协议,提出的协议在吞吐量、包延迟及总能量消耗方面表现更佳。     

多品种空投小件装载优化建模研究

针对空投小件装载率低下的现状,提出利用相关容重比平衡法,制定装载计划以充分利用飞机的载重能力及其使用面积,分别建立了单机和多机空投小件装载模型。该模型充分考虑了飞机的面积和载重量,对提高空投小件装载的利用率,起到良好应用效果。