基于人工神经网络的PV/T热电联供系统性能预测

为研究太阳能PV/T热电联供系统的性能和针对太阳能PV/T系统复杂的能量平衡方程,搭建了太阳能PV/T系统试验台,同时建立了基于改进灰狼优化的BP神经网络(back propagation neural network model based on improved grey wolf algorithm, IGWO-BP)预测模型,在晴朗天气下进行试验,并采用该模型对系统电功率以及蓄热水箱内水温进行预测。结果显示,晴朗日系统的电效率8.7%～12.2%、热效率51.7%;预测结果与BP神经网络预测模型、基于粒子群优化的BP神经网络(back propagation neural network based on particle swarm optimization, PSO-BP)预测模型和卷积神经网络（convolutional neural network, CNN）预测模型预测结果进行比较,结果显示IGWO-BP预测模型电效率预测模型的绝对百分比误差(mean absolute percentage error, MAPE)、决定系数(determination coefficient, R ² )、均方根误差(root mean square error, RMSE)、效率因子(efficient factor, EF)和Pearson相关系数(pearson related coefficient, r )分别为4.5E-05、0.99、0.24、0.99和1.00,在储热罐温度预测中,上述指标分别为8.90E-04、0.98、0.07、0.98、0.99,均优于其他预测模型,IGWO-BP神经网络预测模型具有更好的预测性能。研究结果可为太阳能PV/T热电联供系统性能预测与优化控制提供参考。     

放牧影响下矮蒿草无性系分株结构动态

对高寒草甸不同放牧强度下矮蒿草无性系分株内各构件的年度动态进行了研究。结果表明,矮蒿草分株面积呈现V字型的变化规律,复合分蘖6月最低,增长到9月达到高峰,芽分蘖6月、7月开始增加到10月份达到高峰,复合分蘖和芽分蘖活叶数从6月开始增加到9月达到高峰。单分蘖和生殖秆分蘖活叶数6月份最高,以后逐渐降低。轻度放牧有利于复合分蘖数和单分蘖数的增加;中度放牧有利于芽分蘖的增加。     

基于灰色理论的畜禽粪便环境污染风险预测分析

本文运用灰色建模理论中的灰色数列预测方法,利用北京密云县10个乡镇的畜禽粪便实际负荷量和最大负荷量的确定,对未来年份的畜禽粪便负荷预警值进行预测。结果表明:该流域各乡镇未来十年所受畜禽粪便的污染威胁均呈现逐年加剧趋势,其中石城和番字牌预警值上升最快;冯家峪、大城子和新城子次之,高岭、太师屯和不老屯呈现缓慢上升态势。     

5个草地型草地牧草的生长速率和养分动态研究

在牧草生长季节(5~9月)对小哨牧场放牧演替形成的5个草地型草地的牧草进行生长速率、牧草产量及养分的逐月观测,生长速率测定显示,白三叶+东非狼尾草和东非狼尾草+非洲狗尾草两个草地型草地均出现两个生长峰值,分别在6月和9月,其余3个草地型草地只有一个生长高峰。干物质产量和牧草养分测定结果表明,白三叶+东非狼尾草和白三叶+非洲狗尾草+画眉草两种草地型草地表现最好,可以在气候环境条件类似的地区推广种植利用;白三叶+画眉草和白三叶+非洲狗尾草两种草地型草地表现优良,可以在草地改良中,根据当地实际情况选择性地加以种植;东非狼尾草+非洲狗尾草型草地表现较差,不提倡种植。     

BP和RBF神经网络预测射流式喷头射程对比

为了探究适合全射流喷头多因素下射程的预测模型,通过改变喷头工作压力、安装高度、喷嘴直径、喷头仰角共4个参数,对射程进行测量.基于BP神经网络和广义径向基(RBF)神经网络的基本原理和算法,建立了全射流喷头射程预测的BP和RBF神经网络模型,并分析BP和RBF神经网络的预测性能.结果表明射程与工作压力、喷嘴直径呈非线性关系;当喷头在1.2 m安装高度、27°仰角、4~10 mm喷嘴直径时,压力增大到0.4 MPa,射程趋于极限,并且安装高度与射程呈正相关关系.BP与RBF神经网络均能较好地表达全射流喷头射程与主控因素之间的非线性关系.在训练时间方面,RBF网络比BP网络慢8.05 s;预测过程中,BP网络在每次运行程序时的预测结果不一定相同,而RBF网络则不会出现此问题,且RBF网络预测值与实测值之间的平均绝对误差比BP网络的小3.55%.从网络预测总体效果观察,RBF神经网络预测喷头射程具有更好的推广能力.     

基于CA-Markov模型的黄土塬区黑河流域土地利用变化

研究黄土高原的土地利用变化,可为其生态建设提供重要的决策依据。基于CA-Markov模型,分析了黄土高塬沟壑区黑河流域1985－2000年土地利用变化的趋势、速度、类型及其与地形的关系,并模拟了2015年土地利用情景。结果表明,黑河流域以耕地和中覆盖草地为主;1985－2000年林地和农地减少,草地和建设用地增加,其他类型变化很小;林地和草地相互转化与耕地转出是两大变化类型;土地利用变化主要发生在沟壑区。CA-Markov模型模拟的2000－2015年土地利用将保持1985－2000年的变化趋势,因此,需加强耕地保护措施,推进退耕还林草工程,促进区域可持续发展。     

离心泵非定常流动计算及性能预测

采用以SSTk-ω模型封闭的雷诺平均方程和滑移网格技术计算了离心泵内的非定常流场.基于非定常流动计算结果,考虑容积损失、圆盘摩擦损失和机械损失,对离心泵的性能进行了预测,并与实测性能曲线进行了比较.结果表明,在给定进口速度的条件下,由于叶轮与蜗壳隔舌的相对位置不同,泵的扬程和轴功率有比较大的脉动,且其脉动幅值随流量的增大而增大.定常流动计算和非定常流动计算所预测的性能曲线在大流量与设计工况时相差不大,在小流量时有明显的差别.与试验曲线相比,预测的扬程曲线偏低,轴功率曲线也偏低,效率曲线比较接近.由于在设计工况时定常计算和非定常计算差别不明显,在设计过程中采用定常计算是可行的.     

灰色系统理论和可公度性理论在大连市涝灾预测中的应用

采用大连市1951-2006年的降水资料,应用Z指标法得出大连市1951-2006年的涝灾年份.在这些数据分析的基础上,应用了三元、四元、五元可公度法分别预测了大连市的下一次可能发生的涝灾的年份.同时根据灰色系统理论建立灰色GM(1,1)模型对大连市未来的涝灾年份做出预测.结果表明:两种方法都能较好的应用于大连市涝灾研...     

喉管直径对文丘里施肥器性能影响的数值模拟

基于雷诺时均Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型,利用Fluent软件对文丘里施肥器的内部流动进行了数值模拟,并对数值计算方法的正确性进行了验证.模拟分析了喉管进口直径为4,5,6 mm,以及出口直径与进口直径之比λ为1.0,1.1,1.2,1.3和1.4时15种结构方案的吸肥性能.结果表明：喉管直径对喉管及扩散段内流动特性、吸肥性能和效率均有一定影响,但出口直径与进口直径之比λ对文丘里施肥器性能的影响要明显甚于喉管进口直径.根据效率最高原则,喉管直径比应为1.2～1.3.建立了λ=1.2或1.3时文丘里施肥器吸肥效率与流量比之间的回归模型,并应用回归模型预测了吸肥效率最大值.喉管进口直径4 mm的文丘里施肥器当直径比为1.3时吸肥效率可达到15.5%,与直径比为1.0相比,前者的扩散段内部流动平顺、无漩涡出现,且相同横截面的平均湍动能值要小.该研究结果为文丘里施肥器的优化设计提供了一定的理论参考.     

距离倒数和克里克方法在土壤养分制图中的比较研究

空间插值方法以及模型参数的选择是制约插值精度的重要因素。为此,使用普通克里克、普通对数克里克和距离倒数加权方法对三峡库区王家沟小流域内的土壤养分(有机质、全氮、全磷)进行插值,研究了权重指数、邻域样本数目和变异函数模型对插值结果的影响,并用交叉验证的方法对这几种插值方法进行了比较。结果显示,距离倒数加权对于土壤有机质和全氮制图具有最高的精度,对数克里克对于全磷的模拟则是最优的。