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二氧化碳动力循环在太阳能热利用的应用分析
1
作者 董益华 林俊光 +2 位作者 张曦 罗海华 候轶 《电站系统工程》 2020年第1期17-20,共4页
在太阳能热利用领域,以二氧化碳为工质的动力循环主要有跨临界朗肯循环和超临界布雷顿循环。在太阳能集热器温度为200~1000℃和二氧化碳工质压力在10~40 MPa的范围内,采用MATLAB软件编程,计算和比较这两种循环的热效率。在较高温度下,... 在太阳能热利用领域,以二氧化碳为工质的动力循环主要有跨临界朗肯循环和超临界布雷顿循环。在太阳能集热器温度为200~1000℃和二氧化碳工质压力在10~40 MPa的范围内,采用MATLAB软件编程,计算和比较这两种循环的热效率。在较高温度下,随工质压力升高,两种循环热效率均增大;但在较低温度下,两种循环热效率的变化却相反;并且在一定温度以上,超临界布雷顿循环热效率总是高于跨临界朗肯循环。通过拟合得到两种循环热效率相等的关联式。结合实际条件,太阳能集热器温度为350℃以上时应采用超临界布雷顿循环;而在350℃以下,宜采用跨临界朗肯循环。 展开更多
关键词 二氧化碳 跨临界朗肯循环 超临界布雷顿循环 循环热效率 太阳能热利用
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660MW超临界二氧化碳燃煤机组锅炉设计及经济性分析 被引量：7
2
作者 朱萌 周敬 +6 位作者 陈磊 李艾书 苏胜 江龙 汪一 胡松 向军 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第10期136-143,共8页
超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环发电技术被认为是可以替代蒸汽朗肯循环发电的新型发电技术。本文利用热力计算方法对660 MW级S-CO2燃煤锅炉进行了概念设计,确定了各受热面工质参数、受热面面积和烟气温度等参数,确保锅炉能适应整个S-... 超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环发电技术被认为是可以替代蒸汽朗肯循环发电的新型发电技术。本文利用热力计算方法对660 MW级S-CO2燃煤锅炉进行了概念设计,确定了各受热面工质参数、受热面面积和烟气温度等参数,确保锅炉能适应整个S-CO2循环系统。同时基于加权质量法解决了S-CO2锅炉各受热面成本难以准确评估的问题,获得了S-CO2锅炉的造价,并利用平准化度电成本(LCOE)分析了整个S-CO2机组的经济性。结果表明:S-CO2机组的LCOE为0.540元/(kW·h),比常规机组低11.3%,具有很强的经济潜力;S-CO2机组中锅炉、回热器、预冷器的造价较高;S-CO2锅炉中/低温对流受热面平均材料等级的提升是导致锅炉造价提高的主要原因。因此,仍需继续开展针对锅炉(尤其是中/低温对流受热面)、回热器和预冷器的优化研究,以降低投资成本。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 660MW 锅炉 概念设计 经济性分析 LCOE
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引入烟气再循环的超临界二氧化碳燃煤锅炉冷却壁布置及壁温特性分析 被引量：7
3
作者 杨丹蕾 唐桂华 +2 位作者 范元鸿 李小龙 王思琦 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第10期144-150,共7页
超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿(Brayton)动力循环由于高效、紧凑等特性被广泛关注。然而,对于大型(1000 MW等级)S-CO2燃煤电厂,较高的冷却壁入口温度以及较大的炉膛燃烧热流密度会导致冷却壁过热超温。对此,本文建立了锅侧燃烧/炉侧S-CO... 超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿(Brayton)动力循环由于高效、紧凑等特性被广泛关注。然而,对于大型(1000 MW等级)S-CO2燃煤电厂,较高的冷却壁入口温度以及较大的炉膛燃烧热流密度会导致冷却壁过热超温。对此,本文建立了锅侧燃烧/炉侧S-CO2传热耦合模型用于冷却壁的热安全分析。通过冷却壁一维周向平均温度计算,提出了引入烟气再循环降低冷却壁温度的方法,并进一步提出了冷却壁分区顺逆流的优化布置。此外,考察了冷却壁三维温度分布,并进一步引入了螺旋冷却壁降低炉膛周向热点温度。结果表明,本文提出的优化方法可以有效降低冷却壁温度并消除局部热点,对大容量S-CO2燃煤锅炉的工程设计具有指导意义。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 燃煤锅炉 烟气再循环 螺旋管冷却壁 壁温特性 顺逆流 优化布置
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带回热器的高效跨临界CO_2水-水热泵的实验研究 被引量：18
4
作者 姜云涛 马一太 +1 位作者 刘和成 张鹏 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期298-302,共5页
为提高跨临界CO2水-水热泵系统的效率,在原有管壳式换热器的基础上,设计了新型套管式换热器,建立了新的水-水热泵系统.对带有回热器(IHX)和不带回热器的两种循环进行了实验研究.结果表明:在3种气体冷却器进水温度下,当获得中高温热水(45... 为提高跨临界CO2水-水热泵系统的效率,在原有管壳式换热器的基础上,设计了新型套管式换热器,建立了新的水-水热泵系统.对带有回热器(IHX)和不带回热器的两种循环进行了实验研究.结果表明:在3种气体冷却器进水温度下,当获得中高温热水(45～70.℃)时,随着气体冷却器进水温度的升高,制热系数(COPh)降低;带回热器循环的制热系数略高于不带回热器的循环,高5%～10%. 展开更多
关键词 新型换热器 二氧化碳 热泵热水器 回热器(IHX)
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5MW超临界二氧化碳实验锅炉热力特性与壁温耦合计算模型 被引量：4
5
作者 苏宏亮 黄莺 +3 位作者 殷亚宁 王婷 郭馨 王禹朋 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第10期151-156,共6页
超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环逐渐成为国内外研究的热点。相对于传统蒸汽朗肯循环的广泛应用,S-CO2锅炉的热力计算还缺乏相关研究。本文以某5 MW S-CO2实验锅炉布置方案为例,将锅炉管道、炉膛、高温受热面作为串联管路,将热力特性... 超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环逐渐成为国内外研究的热点。相对于传统蒸汽朗肯循环的广泛应用,S-CO2锅炉的热力计算还缺乏相关研究。本文以某5 MW S-CO2实验锅炉布置方案为例,将锅炉管道、炉膛、高温受热面作为串联管路,将热力特性与壁温进行耦合计算建立数值分析模型。该计算模型气温、壁温计算结果能够同时满足工程计算要求,对S-CO2锅炉研究具有重要意义。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 锅炉 热力计算 壁温计算 耦合计算
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水平强化涟漪纹管的管内冷凝换热实验研究 被引量：3
6
作者 郭瑞恒 张爱凤 +1 位作者 何燕 李蔚 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第6期92-98,共7页
在对比光滑管的基础上对3种水平强化涟漪纹管(1EHT、2EHT-1、2EHT-2)的管内冷凝换热特性进行了实验研究。保持制冷剂低质量流速条件下,统一采用测试段外径12.7mm,内径11.5mm的强化管进行实验。实验选用R410A制冷剂为工质,质量流量为800~... 在对比光滑管的基础上对3种水平强化涟漪纹管(1EHT、2EHT-1、2EHT-2)的管内冷凝换热特性进行了实验研究。保持制冷剂低质量流速条件下,统一采用测试段外径12.7mm,内径11.5mm的强化管进行实验。实验选用R410A制冷剂为工质,质量流量为800~260kg·(m2·s)-1,测试段干度为0.9~0.2,入口压力对应饱和温度约为320K。测试结果表明:随着质量流量的增加,HTC和压降也都不同程度的增大。换热强化比相对光滑管提高1.3~1.95倍。1EHT管具有最好的传热效率,主要原因是增大界面湍流导致二次流产生等效果,而2EHT管管型两种表现相似的传热特性,3种强化管的摩擦压降比光管增强的幅度更大,损耗随着面积的增加而增加,因为强化管的坑深度起主要的影响因素,但三者都表现出比光滑管更加优越的传热特性。 展开更多
关键词 热工学 涟漪纹管 换热系数 压降
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高效节能红外炉的应用与改进 被引量：7
7
作者 周建初 屠平亮 +2 位作者 陈建康 吴岚方 冷玉珍 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 1995年第7期27-29,共3页
关键词 红外炉 红外加热 节能 技术改造
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斯特林热机膨胀腔与压缩腔的容积匹配研究 被引量：1
8
作者 郑天轶 丁国忠 +3 位作者 欧长凯 徐成良 杨俊 井煜锋 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期940-944,共5页
基于斯特林绝热模型对α型斯特林热机运行状况进行数值模拟,通过对热机各部件间的质量与功量传输的计算,模拟振荡流体对热机运行的影响。同时在不同工况下探讨斯特林热机膨胀腔与压缩腔的容积比对热机效率的影响,获得最大热效率,为斯特... 基于斯特林绝热模型对α型斯特林热机运行状况进行数值模拟,通过对热机各部件间的质量与功量传输的计算,模拟振荡流体对热机运行的影响。同时在不同工况下探讨斯特林热机膨胀腔与压缩腔的容积比对热机效率的影响,获得最大热效率,为斯特林热机的优化设计提供思路。 展开更多
关键词 斯特林热机 容积匹配 振荡流 热效率
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超临界二氧化碳再压缩再热火力发电系统关键参数的研究 被引量：70
9
作者 张一帆 王生鹏 +3 位作者 刘文娟 陈渝楠 王月明 李红智 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期827-833,852,共8页
针对含分流再压缩和一次再热的超临界二氧化碳布雷顿循环火力发电系统,建立了其数学模型,并用Fortran语言编制了计算程序.通过详细计算,深入分析了分流系数、主压缩机出口压力、主压缩机入口压力、透平入口温度等关键参数对循环效率的影... 针对含分流再压缩和一次再热的超临界二氧化碳布雷顿循环火力发电系统,建立了其数学模型,并用Fortran语言编制了计算程序.通过详细计算,深入分析了分流系数、主压缩机出口压力、主压缩机入口压力、透平入口温度等关键参数对循环效率的影响.结果表明:随着一次工质温度或二次工质温度的升高,循环效率线性升高;但由于超临界二氧化碳物性的特点以及高、低温回热器最小换热温差的约束,主压缩机出、入口压力和分流系数等参数对循环效率的影响均非单调变化,这与传统的蒸汽朗肯动力循环完全不同;超临界二氧化碳动力循环系统存在最优的压缩机出、入口压力和分流系数的耦合关系,使得该系统的循环效率最高. 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 布雷顿循环 一次再热 分流再压缩 分流系数
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延迟系统的一种模糊增量控制方法及应用 被引量：9
10
作者 王广军 沈曙光 彭晓艳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第19期93-96,共4页
对于大滞后对象,传统模糊控制器的控制效果并不理想。该文在延迟系统逆动力学过程定性分析的基础上,对传统模糊控制器加以改造,提出一种新的适合于迟延系统的控制方法。以控制历史数据为基础,对控制量定义了新的矫正基准参量,设计了一... 对于大滞后对象,传统模糊控制器的控制效果并不理想。该文在延迟系统逆动力学过程定性分析的基础上,对传统模糊控制器加以改造,提出一种新的适合于迟延系统的控制方法。以控制历史数据为基础,对控制量定义了新的矫正基准参量,设计了一种模糊增量型控制器。与传统的模糊控制器相比,该控制器能够综合反映历史控制对当前控制效果的影响。仿真结果表明,该控制方法可以明显地改善迟延对象的控制效果,并具有较强的适应性。 展开更多
关键词 热能动力工程 延迟系统 逆动力学 模糊增量控制
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基于热管与热电技术的新风系统传热性能研究 被引量：2
11
作者 洪春涛 刘建锟 +1 位作者 纪子平 王文豪 《能源与节能》 2021年第11期2-5,10,共5页
为了提高室内舒适度、降低室内能耗,设计了一种热管与热电技术相结合的新风系统,并对新风系统的传热性能进行实验研究,对比分析在新风量为150 m^(3)/h的工况下,热管换热器与热电制冷器的不同组合方式、热电制冷器的不同工作电流(2.5~4.0... 为了提高室内舒适度、降低室内能耗,设计了一种热管与热电技术相结合的新风系统,并对新风系统的传热性能进行实验研究,对比分析在新风量为150 m^(3)/h的工况下,热管换热器与热电制冷器的不同组合方式、热电制冷器的不同工作电流(2.5~4.0 A)分别对系统传热性能的影响。研究表明:新风先经过热电制冷器再经过热管换热器的组合方式提高了系统的整体性能,增强了系统的换热能力;系统的制热量随着热电制冷器工作电流的增大而增大,最高可达350 W,而系统的能效比COP呈下降趋势,但均大于1.0。冬季时,相对于无热回收的新风工况,系统相对节能率达38.0%。 展开更多
关键词 新风系统 热回收 热电效应 热管 相变传热
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提高叶片局部粗糙度对风机效率影响的实验研究 被引量：17
12
作者 霍福鹏 孟繁娟 +4 位作者 钟洪亮 陈佐一 蒋正苗 杨乃铎 孙稳立 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期697-699,共3页
通过对三种风机在叶片上进行了加大局部粗糙度的实验，研究了风机叶片上不同位置的粗糙度变化对风机效率的影响，发现风机叶片内弧尾缘加大粗糙度时风机的效率会提高。实验得到了通过增加叶片局部粗糙度提高风机效率的粗糙带最佳宽度及... 通过对三种风机在叶片上进行了加大局部粗糙度的实验，研究了风机叶片上不同位置的粗糙度变化对风机效率的影响，发现风机叶片内弧尾缘加大粗糙度时风机的效率会提高。实验得到了通过增加叶片局部粗糙度提高风机效率的粗糙带最佳宽度及其位置，并对不同的粗糙度对效率的影响进行了初步的探讨。本工作为风机节能开辟了一条新路。 展开更多
关键词 风机 叶片 粗糙度 节能
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基于递阶分解聚类的非线性系统递推模糊辨识 被引量：2
13
作者 王广军 王志杰 陈红 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期1846-1850,共5页
提出一种基于递阶分解聚类的递推模糊辨识方法.采用半模糊化方法对论域内的样本进行归类,根据各子集"线性化"程度评判模糊聚类的有效性,通过对性能最差的子集进行分解并辨识新增子模型的参数,逐步完成整个样本空间的模糊划分... 提出一种基于递阶分解聚类的递推模糊辨识方法.采用半模糊化方法对论域内的样本进行归类,根据各子集"线性化"程度评判模糊聚类的有效性,通过对性能最差的子集进行分解并辨识新增子模型的参数,逐步完成整个样本空间的模糊划分和模型辨识过程.在线辨识时采用递推最小二乘算法对模糊规则进行修正,同时可根据建模精度的要求删除性能最差的规则,并确立新模糊规则.仿真研究表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 非线性系统 模糊辨识 递阶分解 递推最小二乘算法
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超临界CO_2循环与燃煤锅炉集成技术研究 被引量：14
14
作者 郑开云 黄志强 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期843-848,854,共7页
针对再压缩超临界CO_2循环与燃煤锅炉集成时,工质进入锅炉温度高、吸热温度区间窄、流量大的问题,提出部分冷却循环以及在此基础上的工质分流冷却锅炉尾部烟气方案和改进的空气预热方式,并对循环进行了详细的热力学分析。结果表明:相比... 针对再压缩超临界CO_2循环与燃煤锅炉集成时,工质进入锅炉温度高、吸热温度区间窄、流量大的问题,提出部分冷却循环以及在此基础上的工质分流冷却锅炉尾部烟气方案和改进的空气预热方式,并对循环进行了详细的热力学分析。结果表明:相比再压缩循环,部分冷却循环与锅炉集成可显著改善上述问题;通过工质分流冷却锅炉尾部烟气,可控制锅炉排烟温度,确保锅炉效率;当工质从主压缩机出口分流时,循环效率随着分流比增大而降低,当工质从高温回热器入口分流时,循环效率起初随着分流比增大保持不变,当分流比超过临界值后逐步降低;2种改进的空气预热方式均可达到提高二次风预热温度、降低工质进入锅炉温度的效果。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳循环 燃煤锅炉 再压缩循环 部分冷却循环 效率
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矩形回路内超临界水稳态自然循环特性数值分析 被引量：2
15
作者 吕发 黄彦平 +1 位作者 闫晓 曾小康 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期91-95,共5页
采用计算流体力学(CFD)方法对简单矩形回路内的稳态自然循环进行数值模拟研究,并对超临界条件下的重力压降计算方法进行评估分析。结果表明,稳态自然循环流量随加热功率的变化,加热段出口流体温度在拟临界点附近时出现最大值,该最大值... 采用计算流体力学(CFD)方法对简单矩形回路内的稳态自然循环进行数值模拟研究,并对超临界条件下的重力压降计算方法进行评估分析。结果表明,稳态自然循环流量随加热功率的变化,加热段出口流体温度在拟临界点附近时出现最大值,该最大值随加热段入口流体温度的增加而减小;加热段的温度整体上升并向拟临界区移动时,加热段进出口间的密度差、速度差趋于增加,而压降趋于减小。重力压降计算方法评估表明,Ornatskiy与Razumovskiy所推荐的公式在计算较长管道(2 m)内重力压降时结果偏小,最大偏差接近-30%,辛普森公式可以较好地计算较长管道内的重力压降,可用于处理实验数据。 展开更多
关键词 超临界水 自然循环 矩形回路 CFD
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轮机工程专业工程热力学与传热学课程建设探讨 被引量：2
16
作者 朱颖颖 杨国华 《中国教育技术装备》 2012年第33期95-96,共2页
工程热力学与传热学课程是轮机工程专业的一门专业基础课。从调整课程教学体系、激发学生学习兴趣、改进教学方法、建立网络课程、引导学生自主学习等方面进行探索和思考,从而提高教学质量,为专业课学习打下基础。
关键词 工程热力学与传热学 轮机工程专业 网络课程
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增量式自适应逆控制及在过热汽温中的应用 被引量：5
17
作者 王志杰 寻新 +1 位作者 刘武林 刘复平 《控制工程》 CSCD 北大核心 2015年第3期470-474,共5页
被控对象的迟延和惯性特性是影响控制系统品质的重要因素之一。从常规PID增量式控制算法入手,在对具有迟延和惯性被控对象的动态特性进行定性分析的基础上,给出了一种改进型增量式控制算法的表达式;分析了被控对象校正逆模型的参数向量... 被控对象的迟延和惯性特性是影响控制系统品质的重要因素之一。从常规PID增量式控制算法入手,在对具有迟延和惯性被控对象的动态特性进行定性分析的基础上,给出了一种改进型增量式控制算法的表达式;分析了被控对象校正逆模型的参数向量与控制器的参数向量之间的联系,进而将控制器的获取与被控对象校正逆模型的建立相结合,将控制器的自适应过程归结为被控对象校正逆模型的在线辨识问题,通过对校正逆模型的在线辨识直接对改进型增量式控制算法中控制器的参数进行在线修正,形成了一种增量式自适应逆控制系统。将该方法应用于锅炉过热汽温控制系统中,并通过与常规PID串级控制和直接自适应逆控制系统的控制效果对比,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 增量式算法 校正基准量 自适应逆控制 过热汽温
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“热工学”教学点滴体会
18
作者 王志和 《中国林业教育》 1998年第S2期63-64,共2页
教学工作是高等学校培养合格大学生的主要工作,对大学生打好专业基础、拓展知识面、掌握专业技能有着重要的作用。搞好教学工作,既是学校主管部门的责任,又是每位教师义不容辞的责任。一、精心组织教学内容。
关键词 教学工作 大学生 课堂效率 组织教学内容 培养学生 专业基础 汽运专业 专业技能 工程热力学 教学手段
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某蜂窝陶瓷蓄热体热交换特性数值模拟及优化 被引量：1
19
作者 陈志超 《韶关学院学报》 2018年第6期52-56,共5页
采用正交试验方法,对某蜂窝陶瓷蓄热体的吸热、放热过程进行数值模拟,研究蓄热体孔边长、蓄热体孔壁厚、蓄热体长度、烟气入口温度、气体流速和换向时间等参数对蓄热体压力损失和综合换热系数等热交换特性参数的影响规律,通过回归分析... 采用正交试验方法,对某蜂窝陶瓷蓄热体的吸热、放热过程进行数值模拟,研究蓄热体孔边长、蓄热体孔壁厚、蓄热体长度、烟气入口温度、气体流速和换向时间等参数对蓄热体压力损失和综合换热系数等热交换特性参数的影响规律,通过回归分析得出各参数的影响显著性排序,最终得到最优的蓄热体结构和工况参数. 展开更多
关键词 蓄热体 热交换特性 数值模拟 优化设计 正交试验
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基于迟延估计与Kalman状态跟踪的热工过程动态数据驱动建模 被引量：3
20
作者 董泽 尹二新 韩璞 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期203-210,共8页
针对常规热工对象历史数据建模过程中稳态数据获取困难的问题,从数据选取、数据处理和方法设计3方面出发,提出一种基于迟延估计与Kalman状态跟踪的热工过程动态数据驱动建模方法。该方法选取动态历史数据作为建模数据,将数据末端输入值... 针对常规热工对象历史数据建模过程中稳态数据获取困难的问题,从数据选取、数据处理和方法设计3方面出发,提出一种基于迟延估计与Kalman状态跟踪的热工过程动态数据驱动建模方法。该方法选取动态历史数据作为建模数据,将数据末端输入值作为输入稳态分量,将纯迟延时间及输出的稳态分量作为寻优变量的2个维度,并依据各量的值对数据进行处理;应用Kalman滤波算法获取系统初始状态后,结合智能寻优算法对系统进行建模仿真,对某火电机组高温过热器惰性区进行建模。结果表明:该建模方法能够直接应用系统的动态历史数据进行模型辨识,且所建模型具有较好的模型精度,为动态历史数据建模提供了参考。 展开更多
关键词 热工过程 动态历史数据 迟延估计 Kalman滤波算法 数据驱动建模
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