针对气动调节阀停机检修损失大、运行状态不易评估、故障模式复杂且故障诊断极为依赖工程经验等问题,结合残差法实现了故障的在线检测,并对传统的遗传算法进行改进,提出一种基于改进遗传算法优化的支持向量机(Improved Genetic Algorithm optimized Support vector machine,IGASVM)的故障诊断算法,作为实现气动调节阀在线故障诊断的算法基础。实验选取四类典型故障进行模拟、测试及数据分析,对阀门故障进行检测与诊断,结果表明基于残差法的故障检测方法可以有效检测气动调节阀的故障发生,IGA-SVM算法测试诊断率达到92.67%,相较于传统方法具有提升。

针对传统离心分离理论中的极限分离粒径计算公式在超细颗粒分离实验中偏差较大的问题,结合分形和聚团动力学的理论,建立超细颗粒离心分离模型,推导了计算极限分离粒径的表达式。阐述了极限分离粒径与分形维数、分离因子、颗粒级数等的关系,表明超细颗粒可分离的机理是颗粒团聚。

基于Lee的模型编写了紊流噪声预估程序,并将其引入到低压轴流风机设计程序中。同时与Fukano噪声模型进行了对比。预估程序最终输出噪声的总声功率级和总声压级。进一步研究了风机不同设计参数对噪声的影响,如变环量指数、轮毂比等。分析表明,风机流道内的相对速度对噪声的影响较大,弦长在噪声影响因素中处于次要地位。

针对某炼油厂的一台往复压缩机管网振动十分强烈的情况,通过对管道气体动力特征和管道结构的动力响应的分析,并结合振动测试和频谱分析,找到了管道振动的主要原因,提出了减小压力脉动的方法,并制定了有效的减振措施。管道经改造后振动有明显减小,保障了机组的高效安全运行。

油渣泵是输送油煤浆的重要设备,在充分考虑输送介质高温特性及锅炉油渣泵结构的基础上,建立了油渣泵的主要部件的有限元分析模型,并通过设定合理的边界条件及力约束条件完成了模型的数值求解,得到泵轴、蜗壳的温度场、热膨胀位移及热应力分布,对比分析了2种不同材质蜗壳的热力应及热膨胀位移分布,计算结果将为锅炉油渣泵的优化设计提供一定的理论依据。

为了研究不同湍流数值模拟方法对多级离心泵性能预测的适用性，分别采用雷诺时均法（标准k－ε）、大涡模拟法（ LES）和分离涡模拟法（ DES）对具有相同结构参数的MD450－60＆#215;4多级离心泵内流场进行三维模拟，得到对应的计算扬程和水力效率。再根据经验公式将预测的水力效率转化为泵的运行效率，通过预测值与实验值的平均误差对比结果发现，标准k－ε、DES和LES湍流模型的扬程平均误差分别为14．91％、3．88％和4．41％，效率平均误差分别为7．82％、3．14％和2．86％。因此DES和LES模型计算的结果均满足多级离心泵数值模拟的精度要求。

针对矿山井下排水系统能耗费用高的问题,结合分时电价,提出了以泵机组日排水耗电费用最小为目标,各时段水仓的水位为约束条件,各时段泵的开启台数为决策变量的矿山多泵机组日优化运行模型,并利用人工蜂群算法求解模型得到最优开机方案。最后以某煤矿排水系统的实际运行为例作了日优化运行计算,结果表明:该优化运行方案在满足矿山排水要求、保证安全生产的条件下,可显著降低排水费用。