基于经济性分析的中深层地埋管换热器优化研究

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地埋管换热器设计优劣和运行经济性是制约中深层地热能利用的关键.文章基于建立的中深层套管式地埋管换热器地下换热模型,提出了钻孔设计优化方法,以承担建筑热负荷400 kW中深层地埋管地源热泵系统为例,对比分析了不同钻孔方案对初投资成本及运行经济性的影响.结果表明:取热量相同的条件下,钻孔深而数量少的方案涉及地层温度高,埋管每延米换热量高,因此钻孔总长度较小,钻孔成本显著降低;循环水流量增大可提高埋管每延米换热量,但提高幅度不大,而运行费用会因热泵功耗增加而显著增加,因此换热器运行时不宜大幅增加流量.
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针对多无人机协同侦查效率较低,提出了一种新的多无人机协同侦察航迹规划算法.构建了基于任务需求导 向的协同侦查航迹规划模型,采用改进的多核FCM对多类型侦查目标进行聚类分析,在实现目标自适应高质量聚类分析的同时,改变了传统“以我为主”的侦查作战样式.建立了时间代价最优航迹规划目标函数,并引入改进的蝗虫优化算法进行求解,通过重新定义蝗虫编码和迭代更新方式,得到多无人机协同侦查航迹,从而完成对目标的全覆盖、差异化侦查.仿真结果表明:提出的航迹规划算法更贴近实际应用,时间代价降低约8.9%~10.7%.
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真空光阱中微粒容易逃逸,而参数反馈控制可实现微粒的稳定捕获.首先建立了真空光阱中微球在参数反馈控制下的动力学模型,采用蒙特卡洛法和有限差分法分别仿真了无反馈和有反馈时微球的位移波动,结果表明,参数反馈措施将微球质心运动等效温度冷却到约mK级.将冷却温度和冷却时间作为冷却效果的评估依据,通过仿真证实主要参数对冷却效果影响程度依次为环境气压、调制深度和微球半径.仿真结果将有助于真空光阱的参数优化设计,为真空光阱实验提供参考.
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