纤维素水解发酵制燃料乙醇的过程模拟及分析

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通过Aspen Plus模拟纤维素制水解发酵制取燃料乙醇工艺的仿真模型并计算全流程数据.对系统进行分析,计算主要单元的流、损失和效率.研究结果表明:计算获得工艺的物流和能流数据,可作为生命周期评价的基础;当进口秸秆原料参考江苏省内玉米秸秆收集资源量年输入242万t时,原料利用率达到23.10%,因此该工艺具有工程实践的潜力;粗馏塔的损失占系统41.61%为最大,因为该单元中流量存在较大变化;系统损失分布中粗馏塔和其他部件损失占比较高,因此为优化系统能量结构,水循环、热循环、锅炉燃烧系统还需优化调整.
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海上风电筒型基础在位工作期间长期受到海流的冲刷,基础的稳定性受到一定影响.通过模型试验和数值方法研究粉土地基中,单侧冲刷工况单筒多舱筒型基础的水平向和抗倾覆极限承载力与冲刷率之间的关系,以及冲刷对基础水平向-倾覆荷载(H-M)复合承载特性的影响.研究结果表明,筒型基础的水平向和抗倾覆承载力主要由筒外前侧和筒内土体提供,随着冲刷率的增大,基础水平向及抗倾覆极限承载力逐渐降低;单侧冲刷工况下,基础的H-M包络线不关于原点中心对称,随着冲刷率的增大,包络线局部向内收缩.
本文利用ANSYS Workbench软件中的Static-Structural模块对现代化的某型号风电机组的高速制动器壳体进行了应力分析.分析结果显示:高速制动器在制动过程中,其上壳体的最大应力大于其壳体材料的屈服强度,这极易造成上壳体结构的变形,而通过增加半径为1 mm的圆角进行过渡,使上壳体的应力大幅减小,最大应力低于其壳体材料的屈服强度.该研究结果可为现代化的某型号风电机组高速制动器壳体的优化设计提供可行性方案.
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风电机舱通过加装聚风罩装置,可通过引入外部空气对机舱内发热设备进行通风冷却,降低机舱内的平均温度.但与此同时当冷却空气中夹杂灰尘颗粒时,则会在风电机舱内部发电设备上进行沉积.通过对风电机舱进行简化后建立模型,对风电机舱内含有粉尘颗粒的运动沉积特征进行三维仿真模拟计算,得到风电机舱内部颗粒浓度、温度、运动速度的三维特征变化分布云图.进而得到在含有粉尘颗粒时,冷却空气在三维机舱空间内部流动变化的规律特点.从理论上分析加装聚风导流罩后,风电机舱内夹杂固态颗粒物时对建立起的风电机舱自然循环通风冷却系统的影响特点.
风资源的随机波动性引起的相位滞后性问题,导致风电功率预测精度不高,尤其是风速变化较快时,滞后性引起的预测误差较大.考虑到风速波动与风功率变化密切相关,提出一种非参数核密度估计和数值天气预报(NWP)相结合的方法,并对预测风速误差进行校正,改善了预测风速的相位滞后性;然后将校正后的风速和风功率作为输入数据进行风电功率预测;采用蚁狮算法(ALO)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)参数,从而建立基于风速误差校正和ALO-LSSVM组合的风电功率预测模型.算例结果表明,所提方法风功率预测精度更高.
为研究混合式平台漂浮式风电场平台动态响应,分别建立基于Spar和Barge平台的漂浮式风力机整机模型,采用链接悬链线和固定悬链线将其链接以建立2×2阵列漂浮式风电场.采用叶素动量理论计算风载荷,通过辐射/绕射理论求解波浪载荷,采用水动力学软件AQWA研究风波载荷作用下漂浮式风电场平台的动态响应.针对Spar和Barge平台尺度大小不同导致系泊系统不对称引起的Spar平台横摇和艏摇响应较大问题,提出“依照尺度最大平台正交布置链接悬链线”的漂浮式风电场系泊系统布置准则.为验证所提出的系泊系统布置准则的可行性,
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利用数值模拟方法对不同阻尼比条件下Spar式浮式风力机基础结构进行涡激运动特性的研究.从涡激运动响应幅值、频率比、位移、升力及拖曳力等方面研究Spar式浮式风力基础结构涡激运动的关键特性.研究表明:涡激运动上端分支对应的频率比为fy/fn≈1,且该分支出现最大幅值.随着阻尼比的增大,上端分支约化速度范围有减小趋势.低阻尼比下,力与位移的曲线出现“拍”现象;下端分支对应的频率比fy/fn均大于1,不随阻尼的改变而发生变化.上端分支与下端分支间,存在一过渡区域,该区域对应的斯托哈尔数St≈0.17,不随阻尼比
考察不同有机溶剂添加条件下,ChCl/PCA对中药渣合欢皮预处理效果的影响.以物质的量之比1:1合成ChCl/PCA的低共熔溶剂中加入质量分数为10%的甲酸,在固液比1:10、160℃条件下反应3 h时,原料损失率为59.57%,木质素、半纤维素、纤维素的脱出率分别为59.11%、100%和37.13%,高于单纯甲酸及ChCl/PCA的木质素脱除效果.
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