温度试井模型及其应用_王威

浅谈电工电子产品加速寿命试验

浅谈电工电子产品加速寿命试验 广州广电计量检测股份有限公司环境可靠性检测中心颜景莲 1概述 寿命试验是基本的可靠性试验方法，在正常工作条件下，常常采用寿命试验方法去评估产品的各种可靠性特征。但是这种方法对寿命特别长的产品来说，不是一种合适的方法。因为它需要花费很长的试验时间，甚至来不及作完寿命试验，新的产品又设计出来，老产品就要被淘汰了。因此，在寿命试验的基础上形成的加大应力、缩短时间的加速寿命试验方法逐渐取代了常规的寿命试验方法。 加速寿命试验是用加大试验应力(诸如热应力、电应力、机械应力等)的方法，激发产品在短时间内产生跟正常应力水平下相同的失效，缩短试验周期。然后运用加速寿命模型，评估产品在正常工作应力下的可靠性特征。加速环境试验是近年来快速发展的一项可靠性试验技术。该技术突破了传统可靠性试验的技术思路，将激发的试验机制引入到可靠性试验，可以大大缩短试验时间，提高试验效率，降低试验耗损。 2 常见的物理模型 元器件的寿命与应力之间的关系，通常是以一定的物理模型为依据的，下面简单介绍一下常用的几个物理模型。 2.1失效率模型 失效率模型是将失效率曲线划分为早期失效、随机失效和磨损失效三个阶段，并将每个阶段的产品失效机理与其失效率相联系起来，形成浴盆曲线。该模型的主要应用表现为通过环境应力筛选试验，剔除早期失效的产品，提高出厂产品的可靠性。 2.2应力与强度模型 该模型研究实际环境应力与产品所能承受的强度的关系。 应力与强度均为随机变量，因此，产品的失效与否将决定于应力分布和强度分布。随着时间的推移，产品的强度分布将逐渐发生变化，如果应力分布与强度分布一旦发生了干预，产品就会出现失效。因此，研究应力与强度模型对了解产品的环境适应能力是很重要的。 2.3最弱链条模型 最弱链条模型是基于元器件的失效是发生在构成元器件的诸因素中最薄弱的部位这一事实而提出来的。 该模型对于研究电子产品在高温下发生的失效最为有效，因为这类失效正是由于元器件内部潜在的微观缺陷和污染，在经过制造和使用后而逐渐显露出来的。暴露最显著、最迅速的地方，就是最薄弱的地方，也是最先失效的地方。

井筒温度分布 开题报告

本科毕业设计（论文）开题报告 题目：钻井井筒温度场计算 学生姓名： 院（系）： 专业班级： 指导教师： 完成时间：2012 年3 月日

1.课题的意义 随着世界能源需求的增加和石油工业的发展,钻深井、超深井已成为油气开发的重要途径,目前国内钻深井和超深井已相当普遍。然而,在钻井工程过程中,复杂条件下深井探井钻井常遇到的复杂情况(喷、漏、塌、卡、斜……)是目前阻碍油气勘探进程的重大障碍,也是至今未能很好解决的重大技术难题。低安全密度窗口已成为钻深井、超深井的主要技术瓶颈。发展深井、超深钻井液是解决这一难题的重要发展方向。由于在钻井过程中,油井工作液与地层间存在温度差，井内流体同近井壁地层发生热量交换，使井壁温度发生改变，导致井周地层岩石产生附加温变应力，改变井壁周围应力状态分布，从而对井壁的稳定性产生显著影响。因此分析钻井过程中井壁及近井壁地层的温度分布特征、扰动变化规律及其影响因素，显得尤为必要。井下循环温度对深井、超深井的钻井与完井工程的影响越来越突出。它不但影响钻井液性能变化、钻井液当量密度的预测、安全密度窗口的确立,而且关系到注水泥作业的成败与注水泥质量的高低。同时它还与井内压力平衡、井壁稳定、套管和钻柱强度设计密切相关。因此,准确预测钻井过程中井内温度值,掌握其分布和变化规律对钻井作业安全、快速的钻进具有十分重要的意义。 其次，井筒的温度分布是气井设计和动态分析必不可少的参数，可以通过直接测量或者计算两种方法得到。但是目前对于一些超深、高温高压或井况复杂的气井，难以进行直接测量；对于高气液比气井，井筒温度分布的计算方法存在计算精度低和可用性问题。因此，研究井简内的温度分布十分必要。 钻井工艺始终贯穿于油气田勘探开发的地质勘探、区域勘探和油田开发的三个阶段中。在深井、超深井的钻井工艺中，受地层加热的作用，温度已成为影响深井快速、安全、经济钻进的重要因素。因此，研究钻井中井筒内的传热具有非常重要的意义。2．国内外研究现状 （1）钻井技术 ?公元二百多年前在我国自贡开始用“顿钻”法钻盐井和天然气井。 ?公元1820年，钻井深度已超过一千米。 ?世界上第一口油井，Drake Well,Titusville（泰特斯维尔城）, Pennsylvania, USA, Sunday, August 28, 1859.(69.5 ft)，爱德温·德雷克； ?1900年左右，开始使用“旋转钻”进法； ?1976.4.30，钻成我国第一口超深井，四川女基井(井深6011米)； ?1978.1.31，钻成四川关基井，井深7175米(1141天)； ?1979.4.27，钻成新疆固2井，井深7002米(352天)； ?现在，德国、美国和苏联的钻井深度已接近或超过一万米。美国，1974年，井深：9583m；德国，1994年，井深：9101米；前苏联，90年,12260m。

(完整版)气温的分布规律

气温的分布规律 下图为某山地气象站一年中每天的日出、日落时间及逐时气温（℃） 变化图。读图，回答1—2题 1. 气温日较差大的月份是 A. 1月 B. 4月 C. 7月 D. 10月 2.该山地 A.冬季受副热带高压带控制 B.因台风暴雨引发的滑坡多 C.基带的景观为热带雨林 D.山顶海拔低于1000米 气温的日变化一般表现为最高值出现在14时左右，最低值出现在日出 前后。右图示意某区域某日某时刻的等温线分布，该日丙地的正午太 阳高度达到一年中最大值。读图回答第3题 3.下列时刻中，最有可能出现该等温线分布状况的是 A．6时 B 9时 C 12时 D. 14时 4.右下图为北京、南京、哈尔滨和海口四城市气温年变化曲线图。根据图中信息判断，北京、南京、哈尔滨和海口四城市对应的气温年变化曲线分别是 A．甲、丁、丙、乙 B．甲、乙、丙、丁 C．丙、乙、丁、甲 D．丙、丁、甲、乙 下图为“大陆和海洋气温年较差、日较差的纬度分布图”。读图回答5—6题。 5.图中反映大陆气温年较差和海洋气温日较差的曲线分别是 A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁 6.曲线丙在南、北纬30°附近达最大值的原因是 A.纬度低，太阳辐射量大 B.地势高，空气稀薄 C.多为副热带高气压控制，天气晴朗 D.距海洋远，大陆性强，昼夜温差大

气温垂直递减率是指空气温度在垂直方向上随高度升高而降低的数值，读某地春季某日气温垂直递减率（℃/100米）时空变化图，回答7—9题 7．当天该地几乎没有对流运动发生的时段是 A．9～1 7时B．18～次日7时 C．17～次日9时D．19～次日6时 8．发生大气逆温现象的最大高度约为 A．100米B．200米C．400米D．500米 9．如果该地位于华北地区，这天 A．大气环境质量好B．不容易有沙尘暴形成 C．较有可能阴雨天气D．能见度高，行车方便 右图是“某地某日垂直温度变化(℃/100米)时空分布图”。读图，完成10—12题。 10.该日此地发生大气逆温现象的时段是 A．8∶00～16∶30 B．17∶00～23∶00 C．16∶30～7∶00 D．23∶00～5∶00 11.发生大气逆温现象的最大高度约为 A．500米B．100米C．350米D．150米 12.当某地大气发生逆温现象时 A．空气对流更加显著B．抑制污染物向上扩散 C．有利于成云致雨D．减少大气中臭氧的含量 焚风效应是由山地引发的一种局地范围内的空气运动形式。一般发生在背风坡地区，使气温比迎风坡异常变高。其成因是湿绝热垂直递减率和干绝热垂直递减率的不同。(湿绝热垂直递减率是有水汽凝结时的空气垂直递减率；干绝热垂直递减率是无水汽凝结时的空气垂直递减率)读下图回答14—15题

常用三种加速老化测试模型

在环境模拟试验中，常常会遇到这样一个问题：产品在可控的试验箱环境中测试若干小时相当于产品在实际使用条件下使用多长时间？这是一个亟待解决的问题，因为它的意义不仅仅在于极大地降低了成本，造成不必要的浪费，也让测试变得更具目的性和针对性，有利于测试人员对全局的掌控，合理进行资源配置。 在众多的环境模拟试验中，温度、湿度最为常见，同时也是使用频率最高的模拟环境因子。实际环境中温度、湿度也是不可忽略的影响产品使用寿命的因素。所以，迄今将温度、湿度纳入考量范围所推导出的加速模型在所有的老化测试加速模型中占有较大的比重。由于侧重点的不同，推导出的加速模型也不一样。下面，本文将解读三个极具代表性的加速模型。 模型一．只考虑热加速因子的阿伦纽斯模型（Arrhenius Mode） 某一环境下，温度成为影响产品老化及使用寿命的绝对主要因素时，采用单纯考虑热加速因子效应而推导出的阿伦纽斯模型来描述测试，其预估到的结果会更接近真实值，模拟试验的效果会更好。此时，阿伦纽斯模型的表达式为： AF=exp{(E a/k)·[(1/T u)-(1/T t)]} 式中： AF是加速因子； E a是析出故障的耗费能量，又称激活能。不同产品的激活能是不一样的。一般来说，激活能的值在0.3ev~1.2ev之间；

K是玻尔兹曼常数，其值为8.617385×10-5； T u是使用条件下(非加速状态下)的温度值。此处的温度值是绝对温度值，以K(开尔文)作单位； T t是测试条件下(加速状态下)的温度值。此处的温度值是绝对温度值，以K(开尔文)作单位。 案例：某一客户需要对产品做105℃的高温测试。据以往的测试经验，此种产品的激活能E a取0.68最佳。对产品的使用寿命要求是10年，现可供测试的样品有5个。若同时对5个样品进行测试，需测试多长时间才能满足客户要求？ 已知的信息有T t、E a，使用的温度取25℃，则先算出加速因子AF：AF=exp{[0.68/(8.617385×10-5)]·【[1/(273+25)]- [1/(273+105)]】}最终： AF≈271.9518 又知其目标使用寿命： L目标=10years=10×365×24h=87600h 故即可算出： L测试= L目标/AF=87600/271.9518h=322.1159h≈323h 现在5个样品同时进行测试，则测试时长为：

试井分析13

1、试井： 是一种以渗流力学为基础，以各种测试仪表为手段，通过油井、气井或水井生产动态的测试来研究油、气、水层和测试井的生产能力、物理参数，以及油、气、水层之间的连通关系的方法。 2、特种识别曲线： 特种识别曲线：在某一情形或某一流动阶段在某种坐标系（半对数坐标系或直角坐标系）下的独特的曲线，称为“特种识别曲线”。 3、叠加原理： 如果某一线性微分方程的定解条件是线性的，并且它们都可以分解成若干部分，即分解成若干个定解问题，而这几个定解问题的微分方程和定解条件相应的线性组合，正好是原来的微分方程和定解条件，那么，这几个定解问题的解相应的线性组合就是原来定解问题的解。4、井筒储集系数： 用来描述井筒储集效应的强弱程度，即井筒靠其中原油的压缩等原因储存原油或靠释放井筒中压缩原油的弹性能量等原因排出原油的能力。 5、无限导流性垂直裂缝： 具有一条裂缝,裂缝宽度为0，沿着裂缝没有压力损失。 无量纲量：不具有量纲的量。 井筒储集系数：用来描述井筒储集效应的强弱程度，即井筒靠其中原油的压缩等原因储存原油或靠释放井筒中压缩原油的弹性能量等原因排出原油的能力。 干扰试井：是一种多井试井，是在一口井上改变工作制度，以使油层中压力发生变化，在另一口井加入高度压力计测量压力变化的试井方法。 6、表皮效应：在井筒周围有一个很小的环状区域，由于各种原因，其渗透率与油层不相同，当原油从油层流入井筒时，在这里产生一个附加压降，这种现象称为表皮效应。 37、产能试井：改变若干次油井、气井或水井的工作制度，测量在各个不同工作制度下的稳定产量及与之相对应的井底压力，从而确定测试井（或测试层）的产能方程、无阻流量、井底流入动态曲线和合理产量等的方法。 38、常规试井解释方法：以Horner方法为代表的，利用压力特征曲线的直线段斜率或截距反求地层参数的试井方法。 简答题 1、说明使用早期资料画成的特种识别曲线不通过原点的原因，如何纠正？ 答：在记录开（关）井时间时有误差，导致使用早期资料画成的特种识别曲线不通过原点。 纠正办法是在直角坐标系中画出Δp-t关系曲线是一条直线，这条直线与横坐标的交点就是时间误差的大小，将直线平移到通过原点，就能将时间误差校正。 2、简述使用无量纲的优点并写出P D、t D、C D的表达式 答：1、由于若干有关的因子已经包含在无因次量的定义之中，所以往往使得关系式变得很简单，因而易于推导、记忆和应用。 2、由于使用的是无因次量，所以导出的公式不受单位制的影响和限制，因而使用更为方便。

常用三种加速老化测试模型复习课程

常用三种加速老化测 试模型

在环境模拟试验中，常常会遇到这样一个问题：产品在可控的试验箱环境中测试若干小时相当于产品在实际使用条件下使用多长时间？这是一个亟待解决的 问题，因为它的意义不仅仅在于极大地降低了成本，造成不必要的浪费，也让测试变得更具目的性和针对性，有利于测试人员对全局的掌控，合理进行资源配置。 在众多的环境模拟试验中，温度、湿度最为常见，同时也是使用频率最高的模拟环境因子。实际环境中温度、湿度也是不可忽略的影响产品使用寿命的因素。所以，迄今将温度、湿度纳入考量范围所推导出的加速模型在所有的老化测试加速模型中占有较大的比重。由于侧重点的不同，推导出的加速模型也不一样。下面，本文将解读三个极具代表性的加速模型。 模型一.只考虑热加速因子的阿伦纽斯模型(Arrhenius Mode ) 某一环境下，温度成为影响产品老化及使用寿命的绝对主要因素时，采用单纯考虑热加速因子效应而推导出的阿伦纽斯模型来描述测试，其预估到的结果会更接近真实值，模拟试验的效果会更好。此时，阿伦纽斯模型的表达式为： AF=exp{(E a/k) ?[(1/T u)-(1/T t)]} 式中： AF是加速因子； E a是析出故障的耗费能量，又称激活能。不同产品的激活能是不一样的。一般来说，激活能的值在0.3ev~1.2ev之间； K是玻尔兹曼常数，其值为8.617385 X 10-5； T u是使用条件下(非加速状态下)的温度值。此处的温度值是绝对温度值，以K(开尔文)作单位； T t是测试条件下(加速状态下)的温度值。此处的温度值是绝对温度值，以K(开尔文)作单位。 案例：某一客户需要对产品做105C的高温测试。据以往的测试经验，此种产品的激活能E a取0.68最佳。对产品的使用寿命要求是10年，现可供测试的样品有5个。若同时对5个样品进行测试，需测试多长时间才能满足客户要求？ 已知的信息有T t、E a，使用的温度取25C，贝U先算出加速因子AF: 5

matlab绘制温度场

通过在室内的某些位置布置适当的节点，采集回来室内的温湿度以及空气质量等实际参数。首先对室内空间建模，用一个无限细化的三维矩阵来模拟出室内的温度分布情况，针对采集回来的数据，采用插值法和适当次数的拟合函数的拟合，得出三维矩阵的实际值的分布，最后结合matlab软件绘制出计算出的温度场的三维图像。 一．数据的采集与处理 因为影响人的舒适感的温度层只是室内的某一高度范围内的温度，而温度传感器虽然是布置在一个平面内，但是采用插值法和拟合函数法是可以大致再现出影响人的舒适感的温度层的温度变化的。同时，在构建出的三维模型中，用第三维表示传感器层面的温度。 在传感器层面，传感器分布矩阵如下： X=【7.5 36.5 65.5】（模型内单位为cm） Y=【5.5 32.5 59.5】 Z=【z1 z2 z3； z4 z5 z6； z7 z8 z9；】（传感器采集到的实时参数） 采用meshgrid（xi，yi，zi，…）产生网格矩阵； 首先按照人的最小温度分辨值，将室内的分布矩阵按照同样的比例细化，均分，使取值点在坐标一定程度上也是接近于连续变化的，从而才能最大程度上使处理数据得来的分布值按最小分辨值连续变化！ 根据人体散热量计算公式：C=hc（tb-Ta） 其中hc为对流交换系数； 结合Gagge教授提出的TSENS热感觉指标可以计算出不同环境下人的对环境温度变化时人体温度感知分辨率，作为插值法的一个参考量，能使绘制出的温度场更加的符合人体的温度变化模式。 例如按照10cm的均差产生网格矩阵（实际上人对温度的分辨率是远远10cm大于这个值的，但是那样产生的网格矩阵也是异常庞大的，例如以0.5cm为例，那么就可以获得116*108=12528个元素，为方便说明现已10cm为例）： [xi yi]=meshgrid(7.5:10:65.5,5.5:10:59.5) xi = 7.5000 17.5000 27.5000 37.5000 47.5000 57.5000 7.5000 17.5000 27.5000 37.5000 47.5000 57.5000 7.5000 17.5000 27.5000 37.5000 47.5000 57.5000 7.5000 17.5000 27.5000 37.5000 47.5000 57.5000 7.5000 17.5000 27.5000 37.5000 47.5000 57.5000 7.5000 17.5000 27.5000 37.5000 47.5000 57.5000

随机分布控制在炉膛截面温度场中的应用研究

计算机与现代化 　２０１７年第５期 ＪＩＳＵＡＮＪＩＹＵＸＩＡＮＤＡＩＨＵＡ 总第２６１期 文章编号：１００６－２４７５（２０１７）０５－００４５－０５ 收稿日期：２０１６－０９－０８ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（６１６０３１３６）作者简介：张金芳（１９７７－），女，山东聊城人，华北电力大学控制与计算机工程学院讲师，博士，研究方向：随机分布控制；赵 建勋（１９９１－），男，河南济源人，硕士研究生，研究方向：输出分布控制理论及其应用。 随机分布控制在炉膛截面温度场中的应用研究 张金芳，赵建勋，李　进 （华北电力大学控制与计算机工程学院，北京１０２２０６） 摘要：考虑现有的炉膛火焰温度场检测与重建技术，以截面温度场为输出量，实现燃料量控制系统的随机分布控制。依据四角切圆炉膛燃烧的特点，构造截面温度场，然后辨识出基于样条函数的输出概率密度函数动态模型。在随机分布控制理论框架下，进行常规控制和预测控制仿真研究，使截面温度场跟踪给定分布。仿真结果验证了该控制算法的有效性，相比传统锅炉燃烧控制策略不存在大延迟、大惯性问题，有较好的应用前景。关键词：炉膛温度场；概率密度函数；动态建模；预测控制 中图分类号：ＴＰ２１ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－２４７５．２０１７．０５．００９ ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＳｔｏｃｈａｓｔｉｃＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＴｈｅｏｒｙｉｎＳｅｃｔｉｏｎＦｕｒｎａｃｅＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＦｉｅｌｄ ＺＨＡＮＧＪｉｎ－ｆａｎｇ，ＺＨＡＯＪｉａｎ－ｘｕｎ，ＬＩＪｉｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２０６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｆｕｒｎａｃｅｆｌａｍｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｉｔｉｓｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｔｏｏｂ－ｔａｉｎｓｅｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｕｓｅｄａｓｏｕｔｐｕｔｉｎｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ（ＳＤＣ）ｆｏｒｔｈｅｆｕｅｌｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｆｏｕｒｃｏｒｎｅｒｓｔａｎｇｅｎｔｉａｌｌｙｆｉｒｅｄｆｕｒｎａｃｅ，ａｍｏｄｅｌｏｆｓｅｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｉｓｂｕｉｌｔ．Ｔｈｅｎｔｈｅｃｏｒ－ｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｏｕｔｐｕｔｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｄｅｎｓｉｔｙｆｕｎｃｔｉｏｎ（ＰＤＦ）ｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｓｐｌｉｎｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｉｓｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ．ＵｎｄｅｒｔｈｅｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆＳＤＣｔｈｅｏｒｙ，ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌａｒｅａｄｏｐｔｅｄｔｏｍａｋｅｔｈｅｓｅｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｔｒａｃｋｔｈｅｉｄｅａｌｄｉｓｔｒｉ－ｂｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｆｕｒｎａｃｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ，ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｏｕｔｐｒｏｂｌｅｍｓｆｒｏｍｌａｒｇｅｄｅｌａｙａｎｄｌａｒｇｅｉｎｅｒｔｉａｈａｓｇｏｏｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｕｒｎａｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄ；ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｄｅｎｓｉｔｙｆｕｎｃｔｉｏｎ；ｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇ；ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌ ０　引　言 锅炉的高效稳定燃烧有利于提升系统安全、厂家效益和环境质量。基于辐射光谱法的ＣＣＤ测温技术，可以测量炉膛特征截面温度场。因此，在燃料量控制系统中添加截面温度场作为反馈信号，应用随机分布控制理论对锅炉燃烧系统进行控制优化，有望改善传统方法大惯性、大延迟的缺点。 随机分布控制（ＳＤＣ）理论由王宏教授提出［１］ ，主要思想是设计控制器使得系统输出的不确定性变小或者使系统输出变量的概率密度函数（ＰＤＦ）趋近于期望的分布。该理论在化工过程、粮食加工、温度场 控制等领域的应用得到广泛研究［２－５］ 。文献［６］基于ＳＤＣ理论，对射流火焰温度场建立广义动态模型，设 计了预测控制器和迭代学习控制器。文献［７］对链条锅炉的随机分布模型进行了双闭环迭代学习控制。文献［８］建立了燃煤锅炉炉膛温度分布的动态模型，并采用最小熵控制方法进行仿真研究，文献［９］在其工作基础上设计了神经网络控制器。 然而之前针对工业炉膛燃烧采用ＳＤＣ理论的研究，多数试图控制全炉膛温度场分布，所以将炉膛简化为垂直面二维模型。这一处理造成了较大的模型失真，同时难以与现有的温度场检测技术对接，而且给不同高度燃烧器控制量的确定带来难度。炉膛温度场的控制优化，应当以温度场检测重建技术为基础。光学测温法中，４个ＣＣＤ摄像机布置在炉膛燃烧器以上的适当高度，拍摄火焰图像，通过视频采集卡采集到工控机中，处理后可以得到炉膛燃烧特征截 万方数据

1附录：平板在对称热流作用下非稳态导热温度分布计算z

附录 平板在对称热流作用下非稳态导热温度分布计算 问题的数学模型： 22x t a t ??=??τ δδ≤≤-x 0>τ 定解条件： λδw x q x t -=??±= （第二边界 恒热流） 00=??=x x t （对称性条件） i t x t ==0),(ττ （初始温度） 解：由于大平板所受的外加热流恒定且对称，取[0，δ]的部分进行计算。 把边界条件齐次化 ，把关于t 的方程变为u 与w 方程的叠加。 记),(),(),(τττx w x u x t += 代入方程： 2''222022022()(,)(,)(,) 00(,0)(,0) 0(,),2,02(,)2x x i x w x w w w w u u a aw x x t x u x w x u u a x u x u x u x t w x w w a x w x q w x q aq w x bx cx d e b e ab c q aq w x x d δδττττττλ ττδλδλ ττδλδλ==±==±??=+??=+??=???=??=?=-??=???=??=-?=+++?=- ==-==--+

22202(,0)200(,0)2w i x x w i q u x t x d u u a x u x u x q u x t x d δδλτδλ ==±=+ -??=???=??=?=+- u 的方程通过分离变量法获得，也可根据齐次边界条件——u 关于x 的一阶导数为0，将u 展开为余弦级数。 答案： }cos )exp()1(263{),(2122222x a x a q x t n n n n n w βτββδδδτλδτ--+--=∑∞- 式中： 2 2 ??? ??=δπβn n o n F n n a a 2222)()(ππδττβ== 最后的常数d 通过总加热量和试样内能的增量平衡式来确定。

目前应用的温度场的数学模型综述

目前应用的温度场的数学模型： 1、冶金过程温度场建模，采用瞬态温度场有限单元法。通过曲线拟合方法, 获得了温度与 各物性间的关系, 建立了变物性熔渣冷却温度场数学模型, 分析了各种工艺参数对富硼渣温度场分布的影响。 有限元法的应用范例： 1)动态分析：计算结构的固有属性，以及动态载荷下的结构的各种响应和动应力，动 应变等； 2)热分析:计算在热环境下，结构或区域内部的温度分布和热流，以及由热引起的热应 力和热变形； 3)其他 离散： 数学上，有限元法的基本思想是通过离散化的手段把微分方程或者变分方程变成袋鼠方程进行求解。 。。适合处理形状复杂的结构 。。复杂的边界条件 2、高炉炉衬砌体结构温度场的数学模型：根据几何对称性，基于三维结构图，数学模型主 体为描述控制体内三维变物性稳态热传导方程 3、沥青路面温度场模型应用的是统计回归法。以镇漓试验路连续2a实测的气候数据和路面温度场数据为基础，建立了精度更高的路面温度场模型，尤其提高了较深处路面温度的预测效果。 1）测试方案 2）影响因素分析：采用分布回归法分析不同环境因素对路面温度影响的显著程度。本文温度沿深度的衰减因子采用乘幂函数

采用分段函数建立了温度场模型，预测值与实测温度数据相关系数R2达到0.92，能预测0～38cm任何深度的路面温度，改善了以往模型在较深处预测精度差的问题;( 2) 气温太阳辐射等环境因素对路面温度影响有明显的延后性，层位越深则延后时间越长，就此提出了不同路面层位气温和太阳辐射影响的延后时长;( 3) 路面温度受气温太阳辐射的影响而产生波动，波动的幅度随深度增加而衰减，采用乘幂函数H－i作为温度衰减因子，表征不同深度路面温度波动幅度的差异更为合适。 3、GA和BP 网络模型的建立：基于GA (遗传算法)结合BP网络的智能算法建立了钢坯表 面温度模型, 并且提出了利用BP 算法进行在线补偿的机制, 使模型预报精度进一步提高。 本文在BP 网络的基础上把输出端信号通过延时环节反馈到输入端, 从而形成动态BP 网络。

【CN109799007A】基于傅里叶定理的高温作业服装各层温度分布分析模型【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910192973.2 (22)申请日 2019.03.14 (71)申请人 常州工学院 地址 213032 江苏省常州市新北区辽河路 666号 (72)发明人 文传军　夏红卫　王聿澄　王岚婷　 张媛媛　章琦　 (74)专利代理机构 南京知识律师事务所 32207 代理人 高桂珍 (51)Int.Cl. G01K 13/10(2006.01) G01K 17/00(2006.01) (54)发明名称 基于傅里叶定理的高温作业服装各层温度 分布分析模型 (57)摘要 本发明公开了一种基于傅里叶定理的高温 作业服装各层温度分布分析模型，其步骤包括： 1.对问题建模进行模型分析、模型假设与符号说 明；2.根据热传导流程图和傅里叶定理得到热量 变化方程；3.确定高温作业专用服装各层温度变 化方程。本发明根据傅里叶定律以及热扩散公 式，可以得出各层温度的通项，其次借助于 MATLAB多次拟合出各层的初始温度，代入到各温 度通项式中，最后运用递归法推导出各层任一时 刻的温度， 得到专用服装的温度分布。权利要求书3页 说明书9页 附图1页CN 109799007 A 2019.05.24 C N 109799007 A

1.基于傅里叶定理的高温作业服装各层温度分布分析模型，其特征在于，包括如下步骤： S1、对问题建模进行模型分析、模型假设与符号说明； S2、根据热传导流程图和傅里叶定理得到热量变化方程； S3、确定高温作业专用服装各层温度变化方程。 2.根据权利要求1所述的基于傅里叶定理的高温作业服装各层温度分布分析模型，其特征在于，所述步骤S1包括： S1-1、模型分析 专用服装通常由三层织物材料构成，记为I、II、III层，其中I层与外界环境接触，III层与皮肤之间还存在空隙，将此空隙记为IV层。 S1-2、模型假设 1)假设外界环境温度恒定，一直处于稳态； 2)由于外界环境温度适中，故假设其不存在热对流及热辐射； 3)假设所有热量都是垂直进入各层衣物，不会发散的杂乱传递； 4)假设第IV层的空隙也是衣物的一部分； 5)假设每一层的温度均匀分布； 6)假设T i (t)＝T i ([t])； S1-3、符号说明 Q为总热量；Q 吸i (i＝1,2,3,4)分别为第I、II、III、IV层吸收的热量；Q 传i (i＝1,2,3,4)分别为第I、II、III、IV层传递的热量；T i (i＝1,2,3,4,5)分别为第I、II、III、IV层及皮肤表层的温度；ρi (i＝1,2,3,4)分别表示第I、 II、III、IV层密度；c i (i＝1,2,3,4)分别表示第I、II、III、IV层比热；λi (i＝1,2,3,4)分别表示第I、 II、III、IV层热传导率；d i (i＝1,2,3,4)分别表示第I、II、III、IV层厚度；T i (t)表示第i层第t秒的平均温度； s表示衣物的表面积； 为第i层到第i+1层的平均温度；ΔT 5→i 为第5层到第i层的温度差；Δt为单位时间；ΔQ为单位时间中热量的变化量。 3.根据权利要求2所述的基于傅里叶定理的高温作业服装各层温度分布分析模型，其特征在于，所述步骤S2包括： 根据傅里叶定律对于任一层衣物的任一个时刻，其吸收的总热量Q，一部分被自己吸收消耗，而另一部分会通过热传导传递到下一层，所以在单位时间内得到一个变化量，即ΔQ＝ΔQ 传1+ΔQ 吸1，又由于每一层传递的工作相似， 故总的变化过程如下： 4.根据权利要求3所述的基于傅里叶定理的高温作业服装各层温度分布分析模型，其特征在于，所述步骤S3包括： S3-1、防护服第一层内部温度 权　利　要　求　书1/3页2CN 109799007 A

加速寿命试验公示计算汇总

加速寿命试验公示计算汇总 一、前言 新研究的医疗器械在上市前应确保在储存期( 通常 1 到5 年) 内产品的质量不应发生任何影响安全性和有效性变化，新产品一般没有实时和储存周围环境条件下确定有效期的技术资料。如果按实际储存时间和实际环境储存条件进行检测需要很长的时间才能获得结果，为了在实时有效期结果获得以前，有必要进行加速老化实验提供确定有效期的实验数据。 医疗器械设计人员能够准确地预计聚合物性能的变化对于医疗器械产业化是非常重要的。建立聚合物材料退行性变的动态模型是非常困难和复杂的，事实上材料短期产生的变化或变性的单速率表达形式可能不能充分反映研究的产品或材料在较长有效期的真实情况。为了设计试验方案能准确模拟医疗器械时间相关的退行性变，有必要对材料的组成、结构、成品用途、组装和灭菌过程的影响、失效模型机制和储存条件有深入的了解。 一个给定的聚合物具有以各种方式( 晶体、玻璃、不定形等) 组成的许多化学功能基团，并含有添加剂如抗氧化剂、无机充填剂、色素和加工助剂。所有这些变量的总和结合产品使用和储存条件变量决定了材料的化学性能的退行性变。得庆幸的是，生产医疗器械的大部分都是采用常用的几种高分子材料，这些材料已经广泛使用并且都进行了良好的表征。根据以碰撞理论为基础的阿列纽斯(Arrhenius) 模型建立的老化简化实验方案(Simplified Protocol for Accelerated Aging) ，也称“10 度原则”(10-degree rule) ，可在中度温度范围内适用于良好表征的聚合物，试验结果可以在要求的准确度范围内。 医疗器械或材料的老化是指随着时间的延长它们性能的变化，特别是与安全性和有效性有关的性能。加速老化是指将产品放置在比正常储存或使用环境更严格或恶劣的条件下，在较短的时间内测定器械或材料在正常使用条件下的发生变化的方法。 采用加速老化实验合格测试的主要原因是可以将医疗器械产品尽早上市。主要目标是可以给病人和企业带来利益，病人可以尽早使用这些最新的医疗器械，挽救病人的生命；企业可以增加销售获得效益，而又不会带来任何风险。尽管加速老化试验技术在学术领域已经比较成熟，但是这些技术在医疗器械产品的应用还是有限的。美国FDA 发布了一些关于接触眼镜、药物和生物制品等关于加速老化实验的指导性文件，还没有加速老化试验的标准。在我国尚无关于医疗器械有效期确定的加速老化的实验指导原则。国外许多医疗器械企业根据这些指导原则和文献建立自己的加速老化试验方法。（来源于：《中国医疗器械信息》2008年第14卷第5期《医疗器械加速老化实验确定有效期的基本原理和方法》） 二、实验条件和时间对比表

常用三种加速老化测试模型

常用三种加速老化测试模型 在环境模拟试验中，常常会遇到这样一个问题：产品在可控的试验箱环境中测试若干小时相当于产品在实际使用条件下使用多长时间？这是一个亟待解决 的问题，因为它的意义不仅仅在于极大地降低了成本，造成不必要的浪费，也让测试变得更具目的性和针对性，有利于测试人员对全局的掌控，合理进行资 源配置。 在众多的环境模拟试验中，温度、湿度最为常见，同时也是使用频率最高的模拟环境因子。实际环境中温度、湿度也是不可忽略的影响产品使用寿命的因素。所以，迄今将温度、湿度纳入考量范围所推导出的加速模型在所有的老化测试加速模型中占有较大的比重。由于侧重点的不同，推导出的加速模型也不一样。下面，本文将解读三个极具代表性的加速模型。 模型一.只考虑热加速因子的阿伦纽斯模型( Arrhenius Mode ) 某一环境下，温度成为影响产品老化及使用寿命的绝对主要因素时，采用单纯考虑热加速因子效应而推导出的阿伦纽斯模型来描述测试，其预估到的结果会更接近真实值，模拟试验的效果会更好。此时，阿伦纽斯模型的表达式为： AF=exp{(E a/k) ? [(1/T u)-(1/T t)]} 式中： AF是加速因子； E a是析出故障的耗费能量，又称激活能。不同产品的激活能是不一样的。一般来说，激活能的值在0.3ev~1.2ev之间；

K是玻尔兹曼常数，其值为8.617385 X 10-5； T u是使用条件下(非加速状态下)的温度值。此处的温度值是绝对温度值, 以K(开尔文)作单位； T t是测试条件下(加速状态下)的温度值。此处的温度值是绝对温度值，以K(开尔文)作单位。 案例：某一客户需要对产品做105C的高温测试。据以往的测试经验，此种产品的激活能E a取0.68最佳。对产品的使用寿命要求是10年，现可供测试的样品有5个。若同时对5个样品进行测试，需测试多长时间才能满足客户要求？ 已知的信息有T t、E a,使用的温度取25C,贝U先算出加速因子AF: 5 AF=exp{[0.68/(8.617385 X 10-)] ?【[1/(273+25)]-[1/(273+105)] 】} 最 终： AF^ 271.9518 又知其目标使用寿命： L 目标=10years=10 X 365X 24h=87600h 故即可算出： L 测试=L 目标/AF=87600/271.9518h=322.1159h ?323h 现在5个样品同时进行测试，则测试时长为： L 最终=323/5h=65h 这即是说明，若客户用5个产品同时在105C高温下测试65h后产品未发生故障，则说明产品的使用寿命已达到要求。 通过这个案例可以看出，利用阿伦纽斯模型可以提前预估测试的相关信息，指导客户该怎样进行测试才既能达到目标值而又最大限度的降低成本。本案例中，若客户急需测试结果，那么可以投入10个或者更多的样品来缩短整个测试时长；或者在允许的情况下进一步提高温度，加快完成测试。根据需求灵活的调整测试方案，这才能更完美地达到目标，提高工作效率，省去一些不必要的费用。 模型二.综合温度及湿度因素的阿伦纽斯模型(Arrhenius ModeWith Humidity )

可变式导热管的工作机理分析和数学模型 (1)

226 中国原子能科学研究院年报 2006 6）将9个燃料元件等效为一个大圆管，以9个元件的圆心连线作为大园管的平均直径，在圆管的内、外壁之间为燃料部分，圆管的内、外壁为不锈钢材料，中间为二氧化铀，用带内热源的热传导方程来描述，中心元件仍按照实际尺寸计算。这等于增加了中心燃料元件与外界的传热热阻，这样计算出的中心元件的壁温偏高。因此，这种等效方法是合理的，计算结果偏保守。 1.2 数学物理模型 1）容器外表面温度 根据能量守恒定律，对运输容器外表面进行分析，容器外表面有两种传热模式：（1）与外面空气的自然对流换热；（2）向外的辐射散热。综合两种换热模式，可以得到如下运输容器外表面总传热量Ta Q 为： 844Ta 00s a r s a () 5.6710[(273)(273)]Q h A t t A t t ε?=?+×+?+ （1） 公式右边第一项是容器外表面与环境空气的对流传热量，采用牛顿冷却公式；第二项是容器外表面与环境的辐射传热量，采用由斯蒂芬-玻耳兹曼定律导出的灰体间的辐射换热公式。总传热量由破损燃料衰变热和吸收太阳暴晒量组成。由上式可迭代计算出容器外表面的温度。 2）容器壁各层温度 容器壁各层之间只有热传导的传热模式。按照圆筒壁的温度计算公式，可得内壁的温度为： ()()in out l i out in πln t t q D D λ=+ （2） 3）容器内腔各部分温度 这次秦山燃料的计算中有10根燃料棒，在假设和简化模型中，将外面的9根燃料元件按体积等效为一个大圆环，大圆环的燃料包壳外表面与容器内腔表面、燃料包壳和燃料之间的计算模型为有限空间的自然对流传热和辐射换热模型，其基本公式如下： ()844l ef c win win c n c c win 2π()ln 5.6710[(273)(273)] q t t D D F t t λε?=?+×+?+ （3） c c πF D = （4） ()n c c win win 1111F F εεε=+????? （5） 4）内腔压力 在一定的压力温度范围内，可认为内腔中的气体近似为理想气体，满足理想气体状态方程，即： 111222 P V P V T = （6） 2 计算结果与分析 从分析结果可知：采用R-52型乏燃料运输容器运送1组秦山一期乏燃料能够保证其散热条件，燃料和运输容器的温度处在允许的温度范围内。 可变式导热管的工作机理分析和数学模型 郭春秋，赵守智 1 可变式导热管概述 可变式导热管是一种特殊的可以控制温度的高效率传热元件，其传热能力能够自动随热负荷

气温和气温的分布教案

气温和气温的分布 教学目标 1、知道天气和气候的区别，能在日常生活中正确使用这两个术语；识别常见的天气符号，能看懂较简单的天气形势图；用实例说明人类活动对大气环境的影响和保护大气的重要性。 2、知道气温的含义及测定方法，理解平均气温的含义；初步学会计算日、月、年平均温度及年较差的方法。 3、学生能够利用气温资料，绘制气温曲线图，并根据气温曲线图说明某地气温日变化、月变化与年变化的规律。 4、初步学会阅读世界年平均气温分布图，说出世界气温的分布规律。 5、培养学生利用地图思考问题的意识和习惯，加强与他人合作、共同研究问题的意识。 教学建议 关于“气温和气温的分布”的总体教材分析 气温是天气和气候的主要组成要素，涉及面广、理论性强，所以应采用理论联系生活实际和学生的亲身体验的方法，利用对比法、多媒体手段进行学习。

气温的测定，主要讲解气温的表示符号及读法，气温的观测和计算方法 气温的变化，教材从三个方面阐述：气温的日变化；气温的年变化，主要从两个侧面说明，一是南北半球一年中气温最高值与最低值的时间，而是热、温、寒三带四季气温变化的特征不同；气温的年际变化。 气温的世界分布，首先讲解了等温线知识，它是阅读世界年平均气温图的关键。本部分即重“地”又重“理”，将世界气温水平分布的规律与影响气温分布的主要因素---纬度、海陆、地势、洋流等结合，使感性知识与理性知识结合。又为后面分析气候的影响因素和气候特征打下基础。 关于“世界气温的分布”的教法建议 对于气温的“空间变化（即世界的分布）”，教师应该引导学生认真观察地图，学会从“整体到局部”逐步分析的方法。注重从图上直接得出结论，将分布规律与影响因素联系起来分析。 1、全球年平均气温曲线变化规律---纬度位置（太阳） 2、南北半球的不同---海陆影响 3、陆地上的不同---地形地势影响 4、海洋上的不同---洋流影响

基于高速非达西渗流新模型的试井分析

西南石油大学学报（自然科学版） 2013年2月第35卷第1期 Journal of Southwest Petroleum University（Science&Technology Edition） V ol.35No.1Feb.2013 文章编号：1674–5086（2013）01–0099–07DOI：10.3863/j.issn.1674–5086.2013.01.014 中图分类号：TE353文献标识码：A 基于高速非达西渗流新模型的试井分析* 李林凯，姜瑞忠，徐建春，王公昌，王睿恒 中国石油大学（华东）石油工程学院，山东青岛266580 摘要：基于高速非达西渗流新模型，建立了考虑井筒储存和表皮系数的均匀介质和双重介质试井模型，并采用有限差分求解。结果表明，无论是均匀介质还是双重介质，考虑高速非达西渗流后，压力曲线上移，压力导数曲线驼峰高度增加并后移，水平段出现的时间延迟。与Forchheimer模型相比，新模型的上升幅度要小。K mr和τD是决定曲线形态的重要参数，随着τD增大和K mr减小，压力导数曲线驼峰高度增加幅度增大，压力曲线上移幅度增大。阐述了高速非达西渗流压力降落试井和压力恢复试井的不同，给出了高速非达西渗流压力恢复试井的一种简单解释方法。 关键词：模型；高速非达西渗流；试井；均匀介质；双重介质 Well Test Analysis Based on a New Model of High-velocity Non-Darcy Fluid Flow Li Linkai,Jiang Ruizhong,Xu Jianchun,Wang Gongchang,Wang Ruiheng School of Petroleum Engineering，China University of Petroleum，Qingdao，Shandong266580，China Abstract：Based on a new model which describes the high-velocity non-Darcy fluid flow，well testing models about homoge-neous and double medium were established considering the wellbore storage and skin effect.Then，all the models were solved by finite difference method.Results show that when considering the high-velocity non-Darcy flow，the pressure curves will move up and the pressure derivative curves will have a transportation hump and move back，time delay appear in the horizontal https://www.360docs.net/doc/f61243323.html,pared with the Forchheimer model，the curves of the new model have smaller upward movement.K mr andτD are two significant factors to determine both pressure and pressure derivative curves morphology.The transportation hump of the pressure curves increases with the decrease of K mr and increase ofτD and the pressure derivative curves have a bigger upward movement.At last，the difference between the drawdown test and build-up test based on high-velocity Non-Darcy flow is clarified and a simple interpretation method is given for buildup test. Key words：model；high-velocity non-Darcy flow；well testing；homogeneous medium；double medium 网络出版地址：http：//https://www.360docs.net/doc/f61243323.html,/kcms/detail/51.1718.TE.20130122.2044.007.html 李林凯，姜瑞忠，徐建春，等．基于高速非达西渗流新模型的试井分析[J]．西南石油大学学报：自然科学版，2013，35（1）：99–105． Li Linkai,Jiang Ruizhong,Xu Jianchun,et al．Well Test Analysis Based on a New Model of High-velocity Non-Darcy Fluid Flow[J]．Journal of Southwest Petroleum University：Science&Technology Edition，2013，35（1）：99–105． 引言 室内试验和开发实践表明：当流体的渗流速度 较大时（雷诺数Re>0.1），呈现出高速非达西渗流， 达西定律无法准确地描述其渗流规律。1901年， Forchheimer[14]对达西定律进行了修正，提出以下 模型（简称F模型）以描述高速非达西渗流 ?p ?L = μv K +106·βρv2(1) 式中 p—压力，atm（1atm=101325Pa）； L—长度，cm； ?p ?L —压力梯度，atm/cm； μ—流体黏度，mPa·s； v—流体渗流速度，cm/s； K—有效渗透率，D； β—非达西系数，cm?1； ρ—流体密度，g/cm3。 *收稿日期：2011–10–9网络出版时间：2013–01–22 基金项目：国家科技重大专项（2011ZX05051001–003）；国家科技重大专项（2011ZX05013–006）；国家科技重大专项（2011ZX05051005–002）；国家自然科学基金（51174223）。