串联机械臂是一种融合机电液特征的连杆机构,针对复杂多变运行工况时运动稳定性能下降的缺陷,在串联机械臂运动系统结构和运动动力学模型基础上,对串联机械臂运动控制系统控制拓扑结构进行了重构,设计了基于强化学习算法的运动控制策略,通过在线标定优化相关参数,实现运动控制的稳定性,在构建的变工况运动控制试验台架中验证算法的可行性,实验结果表明,设计的强化学习算法能够有效的提升串联机械臂的运动稳定性。

以空气为工质,基于计算流体动力学方法,对无油空气涡旋压缩机在变工况运行条件下进行了三维非稳态数值模拟。研究发现:动静涡旋齿之间存在的径向间隙,会使得压缩机工作腔内温度、流速和压力的分布不规律;增大转速,不但可以增加涡旋压缩机的质量流量,而且还可以减小切向泄漏量,进而提高压缩机的工作效率;排气压力过大,会降低涡旋压缩机的基本输出性能;在低转速下,过高的排气压力会使得压缩机排气口出现“净回流”现象。

为建立高性能超临界二氧化碳(SCO2)布雷顿循环系统,基于西安热工研究院的5 MW等级SCO2火力发电试验平台的高压涡轮设计参数,采用基于Denton损失模型的自编一维涡轮设计程序、AXIAL软件及AXCENT软件设计了2级轴流超临界二氧化碳涡轮,采用CFX软件RANS方程与NIST的真实超临界二氧化碳工质物性数据相结合的数值方法,研究了超临界二氧化碳高压涡轮设计工况和变工况气动特性.结果表明:综合考虑高设计参数下的超临界二氧化碳涡轮辅助系统的可实现性,选择两级轴流直叶栅涡轮设计方案,经叶型优化后可实现两列涡轮静叶的总压损失约为0.042,第1/第2列动叶栅相对总压损失为0.050和0.064,叶片的根部、中部和顶部流场的马赫数分布合理.考虑动静叶泄漏掺混损失的高压涡轮的等熵效率可达到84.88%,轴功率3 251 k W,涡轮变工况性能良好.

介绍了准二级涡旋压缩机空气源热泵系统,对研制出的具有蒸汽喷射的涡旋压缩机空气源热泵系统样机进行了大范围变工况试验研究,获得机组在各工况下的输入功率、制热量、COP、排气温度的变化。通过变工况实验,综合考虑制热量、COP和机组工作稳定性,得出准二级压缩热泵系统最佳中间补气压力为1200kPa~1400kPa。研究结果可为准二级压缩系统设计与应用提供参考。

以1000MW直接空冷机组为例，基于η-NTU法，建立了直接空冷机组变工况数学模型。在模型中考虑了排汽管道压降及机组对环境散热量等因素，编程计算做出了凝汽器排汽压力与环境温度、迎面风速、排汽流量间的特性曲线。得出迎面风速为2．2m/s左右时，排汽压力波动范围接近额定值，机组的运行良好。为同类1000MW空冷机组在变工况下选择合适的运行值和提高经济性提供了参考。

锅炉是一种密闭承压的设备，它除要承受介质正常运行条件下的稳定不变压力外，还要承受起动和停运过程中的压力升降及内部介质重量构成的均匀外载等。另外，元件壁的温差产生的稳定热应力及变工况受热波动条件下引起的周期变化的热应力，也是锅炉受压元件工作时必然出现的一种载荷。上述各种载荷，一般与高温及腐蚀性介质同时作用于元件壁上。因此，锅炉受压元件所受的载荷情况比一般机械零件要复杂得多，也使得某些元件会过早地损坏。

利用Ebsilon软件,对某300 MW供热空冷机组进行变工况模拟计算,分析供热抽汽量与抽汽压力对机组发电功率影响。为科学地评价供热机组的实际收益提出盈亏热价的概念,并得出不同工况下对应的收益及盈亏热价,为热电厂制定热价与供热经济运行提供依据。研究表明：随汽轮机供热抽汽量增加,盈亏热价增大;若供热抽汽压力降低,盈亏热价下降幅度较大,对于供热机组供热收益明显。

分析了带膨胀机的二氧化碳跨临界循环变工况特性，发现它与传统的蒸汽压缩式制冷循环不同的特点：循环存在一个最佳排气压力使COP最大，且最佳排气压力对冷却器出口温度的变化比较敏感；随蒸发温度的下降，单位质量制冷量先增大后减小；COP随着吸气温度的增加呈现振荡变化，且振荡变化的总体趋势是降低，带膨胀机吸气过热为无效过热的系统安装回热器有助于COP的提高。然而带膨胀机的二氧化碳跨临界循环与传统的蒸汽压缩式制冷循环也有类似之处，它也存在一个最大功率工况。

建立了风冷热泵机组冷凝器的数学模型，分析了风量调节方式对COP的影响，得到不同工况不同负荷率下的最优风量变化曲线。结果表明，同负荷率下工况的变化对最优风量比例影响较小，而负荷率的变化对最优风量比例影响较大。针对某特定机组，部分负荷率大于50％时应采用定风量调节，部分负荷率小于50％时应采用变风量调节；部分负荷率为25％时，选用最优风量COP可提高8％。同时，基于模拟结果，对风机选型也提出了新的看法。

分析了液压泵和马达实验中的功率回收方法，提出了在变工况条件下的功率回收方案，对控制系统的响应进行了分析．为实验系统功率回收设计提供了参考。