一种清洁能源密集烤房烟叶烘烤热负荷分析模型建立方法技术

技术编号:46071080 阅读:9 留言:0更新日期:2025-08-11 16:00
本发明专利技术提供一种清洁能源密集烤房烟叶烘烤热负荷分析模型建立方法,属于电数字数据处理技术领域,本发明专利技术通过采集密集烤房温度和功率数据,结合烤房装烟量确定体积密度和初始含水率,构建烟叶脱水散湿物理过程方程组作为约束条件,建立以烟叶参数、环境温度、目标温度为输入的热力学约束神经网络模型。该模型融合多层感知机与热力学方程,引入自适应温度场注意力机制,通过体积密度、初始含水率和目标温度动态调整注意力头数量,实现不同位置温度场相互影响的精准捕捉。训练得到热负荷分析模型并最终生成不同烟叶类型及装烟量的热负荷预测曲线,为密集烤房节能降耗提供科学依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电数字数据处理,具体而言,涉及一种清洁能源密集烤房烟叶烘烤热负荷分析模型建立方法


技术介绍

1、烟叶烘烤是烟草加工过程中的关键环节,传统烟叶烘烤主要依靠煤炭、柴油等化石燃料提供热源,不仅能源利用效率低下,而且产生大量环境污染物。随着环保要求提高和可持续发展理念推广,清洁能源(如电能、天然气、热泵等)在烟叶烘烤中的应用日益广泛。现代密集烤房通过高密度排列方式调制烟叶,单位面积装烟量比传统烤房提升40%以上,显著提高了空间利用效率。

2、然而,现有的清洁能源密集烤房热负荷管理主要依靠经验公式或简单统计模型,缺乏对烟叶脱水散湿物理过程的深入理解。这些模型通常将烤房视为简单热力系统,忽略了烟叶装烟密度、初始含水率差异以及烘烤过程中的动态变化,导致能耗预测与实际运行状况存在显著偏差,不能满足高密度装烟条件下精准控制的需求。

3、在清洁能源密集烤房应用中,因装烟密度增加导致热传导路径复杂化、烟叶含水率变化不均匀等问题尤为突出,现有热负荷预测模型难以准确描述高密度装烟条件下的热量传递和水分迁移过程,造成能源浪费和烘烤质量不稳定,也本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种清洁能源密集烤房烟叶烘烤热负荷分析模型建立方法,其特征在于,包括:采集密集烤房温度数据及清洁能源加热设备运行功率数据;确定密集烤房体积密度参数并计算烟叶初始含水率;构建烟叶脱水散湿物理过程方程组作为神经网络物理约束条件;建立输入为烟叶初始含水率、体积密度参数、环境温度、目标温度的热力学约束神经网络模型,引入自适应温度场注意力机制,通过多头自注意力网络动态捕捉烤房内不同位置温度场的相互影响;利用实测数据集训练热力学约束神经网络模型作为烟叶烘烤热负荷分析模型。

2.根据权利要求1所述的清洁能源密集烤房烟叶烘烤热负荷分析模型建立方法,其特征在于,体积密度参数指单位体积内装填...

【技术特征摘要】

1.一种清洁能源密集烤房烟叶烘烤热负荷分析模型建立方法,其特征在于,包括:采集密集烤房温度数据及清洁能源加热设备运行功率数据;确定密集烤房体积密度参数并计算烟叶初始含水率;构建烟叶脱水散湿物理过程方程组作为神经网络物理约束条件;建立输入为烟叶初始含水率、体积密度参数、环境温度、目标温度的热力学约束神经网络模型,引入自适应温度场注意力机制,通过多头自注意力网络动态捕捉烤房内不同位置温度场的相互影响;利用实测数据集训练热力学约束神经网络模型作为烟叶烘烤热负荷分析模型。

2.根据权利要求1所述的清洁能源密集烤房烟叶烘烤热负荷分析模型建立方法,其特征在于,体积密度参数指单位体积内装填烟叶质量与烤房总体积的比值,用于计算热量传导效率和通风阻力。

3.根据权利要求2所述的清洁能源密集烤房烟叶烘烤热负荷分析模型建立方法,其特征在于,烟叶脱水散湿物理过程方程组包括热传导方程、水分扩散方程以及组织结构变化方程。

4.根据权利要求3所述的清洁能源密集烤房烟叶烘烤热负荷分析模型建立方法,其特征在于,热传导方程用于描述烤房内热量在空间中的传播过程,输入包括环境温度、加热设备功率分布、烟叶分布密度,输出是烤房内温度场分布。

5.根据权利要求4所述的清洁能源密集烤房烟叶烘烤热负荷分析模型建立方法,其特征在于,水分扩散方程用于描述烟叶中水分向外迁移的过程,输入包括烟叶初始含水率、周围空气温度、湿度,输出是烟叶含水率变化速率。

6.根据权利要求5所述的清洁能源密集烤房烟叶烘烤热负荷分析模型建立方法,其特征在于,组织结构变化...

【专利技术属性】
技术研发人员:任可陈颐姜永雷王涛苏家恩罗会龙蒋利明代涛隆李宝乐李鹏飞杨学书郑东方刘洪华张钊邵禹文黄煜铠徐昌辉费祥芮
申请(专利权)人:昆明理工大学
类型:发明
国别省市:

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