最新刊期

    2021年第55卷第11期

      专题 流动与换热

    • 郝鸿伟, 文键, 赵欣, 李超龙, 王斯民, 厉彦忠
      2021(11): 1-7.
      摘要:为提高超流氦系统负压低温板翅式换热器的流动及换热性能,结合传统波纹翅片和锯齿翅片提出一种新型波纹-锯齿翅片,并提出将锯齿密度作为一个新的结构参数对新型翅片进行描述。采用数值模拟的方法,分别研究分析了波纹-锯齿翅片通道内流动换热物理场,并与传统翅片进行了对比。结果表明:相较于传统的波纹翅片和锯齿翅片,波纹-锯齿翅片的传热因子j分别提升19.97%~38.22%和25.09%~33.83%,且在低雷诺数时性能提升更加明显;j随波长、锯齿密度的增大而减小,随双波高的增大而增大;摩擦因子f随波长的增大而减小,随双波高的增大而增大,且随锯齿密度的增加呈先增大后减小的变化趋势。新型翅片提高了换热及综合性能,该研究结果可为负压低温板翅式换热器的优化设计提供参考。  
      关键词:超流氦系统;负压低温换热器;波纹-锯齿翅片;翅片性能   
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      更新时间:2025-07-09
    • 绕流肋片通道内的流动与换热特性数值研究

      梁钊, 王新军
      2021, 55(11): 8-16. DOI: 10.7652/xjtuxb202111002
      摘要:为进一步提高燃气轮机叶片内部冷却中冷却通道内的换热性能,降低通道内的流动损失,采用CFX软件数值研究了在Re为20 000~80 000的范围内,肋间距与肋高比p/e=10的6种肋片在宽高比为4:1的矩形通道内的换热与阻力特性。研究结果表明:再循环区对肋片下游的换热性能有很大影响,大范围削弱再循环区域会降低通道换热性能和热力性能; 绕流肋片通道可以消除实心肋片通道肋片前后缘底部附近的传热恶化区域,而正方形绕流肋通道比圆形绕流肋通道具有更好的综合热力性能; 对于绕流肋片通道来说,随着肋片横截面积减少比例的减小,通道综合热力性能增加,但摩擦阻力增大; 边长越大的正方形绕流肋片通道的换热性能和综合热力性能越好,边长为实心肋片边长0.8倍的正方形绕流肋片通道获得了所研究肋片中的最佳综合热力性能和换热性能,相对于实心肋结构,正方形绕流肋结构的通道面积平均Nu提高了0.92%~2.73%,加热段摩擦系数减小了10.89%~11.01%,热力性能因子提高了4.92%~6.75%。  
      关键词:绕流肋片;带肋通道;强化换热;热力性能;数值计算   
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      更新时间:2025-07-09
    • 金属泡沫-翅片复合结构强化相变蓄热的实验研究

      田伟, 梁晓光, 党硕, 刘罡, 杨肖虎
      2021, 55(11): 17-24. DOI: 10.7652/xjtuxb202111003
      摘要:为了对竖直方腔内嵌金属泡沫复合石蜡相变蓄热材料的蓄热特性进行探究,自主设计搭建了相界面可视化的相变蓄热实验台,对纯石蜡、添加金属泡沫及添加翅片-金属泡沫3种结构进行了实验探究。在熔化过程中使用固定高清相机拍摄相界面变化,在蓄热装置内布置热电偶测点记录熔化过程中距底板相同距离的温度变化规律。实验结果表明:在70 ℃的热源温度下,金属泡沫的加入对完全熔化时间的影响起主导作用,添加铜泡沫组的完全熔化时间缩短为纯石蜡组的56.53%; 添加翅片对完全熔化时间影响较小,主要影响蓄热装置内部的温度均匀性。翅片-铜泡沫组的相界面以翅片为中心移动,且整个蓄热装置内部受翅片影响,在固相升温阶段和相变阶段结束初期温度升高速率均会有较明显提升。  
      关键词:相变蓄热;多孔介质;可视化实验;固液相变   
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      更新时间:2025-07-09
    • 迟志东, 楚武利, 张耀峰, 杨吉博, 张皓光
      2021(11): 25-33.
      摘要:为了揭示缝式机匣处理对压气机叶顶流场结构的影响机制,采用非定常数值模拟方法,对带有机匣处理的跨声速压气机进行了细致的研究。结果表明,机匣处理作用下叶顶流场的频率特征发生显著变化。实壁机匣条件下,间隙泄漏涡的破碎和分化脱落是叶顶流场非定常波动的主要诱因。在机匣处理作用下,间隙泄漏流获得有效激励,同时脱体激波后移,二者共同作用使泄漏涡破碎得到抑制,此时机匣处理的激励频率主导了叶顶流动的非定常特性。叶顶流场涡结构分析表明,间隙泄漏涡和角区涡的交互作用在不同流量工况呈现明显差异。在大流量工况,间隙泄漏涡和角区涡的相互作用较弱,流场中存在较为独立的双涡结构,而在小流量工况,间隙泄漏涡和角区涡相互作用变强,流场中出现强烈的交互涡结构变化。  
      关键词:跨声速轴流压气机;机匣处理;间隙泄漏涡;角区涡;非定常流动   
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      更新时间:2025-07-09

      专题 智能检测

    • 水下航行器仿生侧线探测阵列优化布置模型及评估方法

      李怡昕, 胡桥, 刘钰, 杨倩
      2021(11): 34-45.
      摘要:为了解决水下航行器仿生侧线探测系统传感器阵列优化布置问题,提出了一种结合贝叶斯概率模型及顺序启发式算法的传感器阵列优化布置方法。基于贝叶斯概率定理对水下航行器目标位置探测问题进行数学建模;构建仿生侧线探测阵列物理模型及其流场仿真数据集,采用顺序启发式算法优化阵列布局位置;根据特征筛选方法计算不同阵列布置下目标位置探测信息的相关性,对传感器阵列布局进行冗余度约减及优化评估;利用后验概率验证仿生侧线探测阵列优化布置模型,估计运动目标物位置。仿真实验结果表明:与传统方法相比,提出的阵列优化布置模型及评估方法得到的非目标位置的干扰区域探测概率减小到1%以下,有效提高了目标物位置的探测概率,证明了阵列优化方法的可行性与有效性,可为水下航行器侧线传感器阵列的优化布局提供理论与技术支撑。  
      关键词:水下航行器;仿生侧线;探测阵列布局优化;贝叶斯概率定理;顺序启发式算法   
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      更新时间:2025-07-09
    • 稀疏低秩协同正则优化及航空轴承故障诊断

      张晗, 王兴, 田毅, 林建波, 杜朝辉
      2021, 55(11): 46-58. DOI: 10.7652/xjtuxb202111006
      摘要:航空发动机振动测点少,主轴轴承微弱的故障特征信息被多源非高斯噪声干扰所淹没,难以有效诊断。针对该问题,首先分析了整机振动信号源成分的表征机制,揭示了故障特征信号在特定二维变换空间的低秩先验以及谐波干扰信号在频域的稀疏先验,进而分别构建了特征信息的空域低秩正则函数和谐波干扰信号的谱域稀疏正则函数,通过协同空域和谱域的两类正则函数,提出了稀疏低秩协同正则优化算法。所提算法基于故障信号和干扰信号在不同变换空间的结构差异性,将两类信号分别在两个完全不耦合的空间进行表示和正则,解决了目前稀疏分解算法难以构造高度不耦合字典的瓶颈问题。仿真分析表明,所提算法可实现冲击特征、谐波干扰信号和高斯噪声这3种成分的解耦,从而可靠提取轴承微弱的冲击故障模式。两组航空轴承实验表明,所提算法不仅可实现运行转速为18 000 r/min、剥落面积为1.0 mm2的航空轴承故障诊断,并且可有效识别加速疲劳寿命实验中轴承故障萌生初期的特征信息。  
      关键词:航空轴承;故障诊断;非高斯噪声;稀疏优化;低秩分解   
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      更新时间:2025-07-09
    • M估计补充策略下的三轴磁传感器误差补偿

      潘惠坤, 李胜, 钱晨, 季蔡娟, 徐振
      2021(11): 59-65.
      摘要:针对三轴磁传感器采样过程中出现的异常值对磁传感器误差补偿产生影响的问题,提出了一种M估计补充策略下的三轴磁传感器鲁棒补偿算法。在最小二乘法的基础上引入M估计算法,从而降低异常点对拟合结果的影响。利用最小二乘法对原始数据进行拟合得到初始椭球系数;根据拟合出的椭球面和原始数据计算各点的残差,构建Huber目标函数,根据残差大小计算各点的权重,从而对椭球参数进行更新;多次迭代,直到前后两次迭代得到的椭球系数之差小于设定的阀值,得到误差补偿参数;利用补偿参数求取真实磁场数据。通过仿真模拟实验和场外地磁采集实验对所提算法进行了验证:仿真结果表明,针对包含偏移大的异常值磁场数据序列,与最小二乘法和递推最小二乘法相比,经过多次迭代的M估计补偿法的数据均方差降低了97.5%以上;地磁场数据采集实验结果表明,用M估计补偿获得的数据有效降低了异常值带来的影响,提高了系统鲁棒性,数据均方差比最小二乘法的低47.74%,比递推最小二乘法的低78.12%。  
      关键词:三轴磁传感器;M估计;椭球拟合;最小二乘法;误差补偿   
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      更新时间:2025-07-09
    • 殷凯轩, 高琳, 陈锐, 付文华, 冯智煜
      2021(11): 87-96.
      摘要:针对内嵌式永磁同步电机现有的最大转矩电流比控制策略存在计算复杂、占用存储空间大、控制性能低等问题,提出了一种简化的多虚拟信号注入法。通过定义新的虚拟电压以及计算不完整虚拟功率避免了大量无效计算对系统资源的浪费。该策略降低了算法复杂度,但控制精度仍与电机参数相关。进一步提出了改进的模型参考自适应参数识别算法,将自适应律分割为不同周期的函数,在保证电机三参数识别准确的同时,提高了辨识算法的稳定性。利用辨识结果实时更新电机的最大转矩电流比工作点,保证电机始终运行在最高效率。仿真与实验结果表明:参数识别算法的引入克服了多虚拟信号注入法对电机参数的依赖性,将定子电流幅值降低0.7%以上,使电机的控制轨迹更接近最大转矩电流比最优轨迹;所提策略在电机参数摄动、负载突变及变速运行等复杂工况下,能保持较好的动态响应速度和较小的电流畸变率。  
      关键词:内嵌式永磁同步电机;最大转矩电流比控制;模型参考自适应;参数识别   
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      更新时间:2025-07-09
    • 帅轩越, 王秀丽, 原晟淇, 陈果, 黄屹俊
      2021(11): 97-105.
      摘要:为设计一套科学合理的多微网间能源交易机制,针对多微网交易过程中难以体现交易市场竞争程度与利益分配不合理两个问题,提出了一种基于改进纳什议价方法的多微网交易机制。建立微网内各单元运行模型与收益模型,考虑到各微网间能够进行电能交易,实现微网群内能源互补,提出多微网间动态电价模型,构建多微网市场交易模型;以微网群整体收益最大为目标,建立多微网合作运行模型,以各微网非合作博弈下的运行收益作为谈判崩裂点,利用改进纳什议价方法对各微网的收益进行分配。对比分析了各微网在独立运行、非合作博弈以及合作博弈共3种模式下的结果,以验证所提方法能够维持每个微网参与合作的积极性。以4个微网为算例,在MATLAB平台上利用Yalmip工具与IPOPT求解器分别进行建模与仿真。结果表明:所提的多微网能源交易模型能反映微网间交易的竞争程度,相比各微网独立运行,微网群的总收益提高了766.98元,同时与主网间的交互电量减少了153.08 kW·h;相比各微网处于非合作博弈模式,所提出的分配方法使得4个微网的收益分别提高了1.07%、0.76%、0.66%、0.88%,能够鼓励各微网参与合作。  
      关键词:多微网;电力市场;能源交易;非合作博弈;合作博弈;动态电价;纳什议价   
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      更新时间:2025-07-09
    • 低延时的浮点正弦余弦函数硬件实现算法

      梁峰, 刘春锐, 李孝聪, 邱广波, 张继, 陈振娇, 李薇敏, 曹琪, 雷绍充
      2021(11): 106-114.
      摘要:针对正弦余弦函数硬件实现中坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法难以满足低延时、高精度的不足之处,提出了一种单精度浮点数的正弦余弦函数硬件实现算法。该算法基于正弦余弦函数的数学性质把浮点数输入指数的范围分为[-126,-16]、[-15,21]和[22,126]3个不同区域,并分别采用泰勒0阶近似法、泰勒1阶近似法和直接计算3种计算方法;对其中的泰勒1阶近似法进行了定点化、诱导函数化简、预计算输出指数等多种优化来减少算法的计算量,增加并行度。给出了优化后的泰勒1阶近似法的4级流水线硬件实现。通过遍历测试,该算法的计算精度与C语言math库单精度正弦余弦函数的计算精度最多仅相差1个误差单位(ulp)。在UMC55nm的工艺下电路可达250 MHz的时钟频率,完成一次运算仅需4个时钟周期,具有低延时的特点。  
      关键词:正弦余弦函数;泰勒1阶近似;坐标旋转数字计算;硬件实现   
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      更新时间:2025-07-09
    • 采用非线性方向导数的混合噪声鲁棒角点检测算法

      王富平, 陈鹏博, 刘卫华, 何敬鲁
      2021(11): 115-124.
      摘要:为提高角点特征检测准确率,针对混合噪声下特征提取不准确而容易产生伪角点的问题,提出了一种基于非线性方向导数(NDD)的角点检测算法。利用Canny算法提取原始图像的边缘轮廓;分别构建各向同性和各向异性高斯方向导数滤波器的空域双窗,对每个边缘像素计算基于直方图分层技术的快速非线性方向导数特征;量化方向生成K个离散方向滤波器,根据响应向量最大值确定主方向;将3个尺度下非线性导数的比率值融合为新角点测度;进行阈值和非极大值抑制获得最终角点检测结果。在角点检测图像数据集上,分别针对高斯噪声、椒盐噪声和高斯椒盐混合噪声干扰图像,利用不同算法获取配准角点和错误角点数,并进行不同图像变换下的平均重复率实验。实验结果表明:在椒盐噪声和混合噪声下,所提算法的角点检测精度和平均重复率均优于其他角点检测算法的;对于方差为15的高斯噪声和密度为5%的椒盐噪声的混合噪声干扰图像,所提算法比CSS、CPDA、ANDD、Gabor和MDRR算法的平均检测准确率分别高5.4%、13.1%、11.6%、9%和7.3%,而平均错检率分别低86.9%、86%、86.5%、83.7%和83.9%,综合性能均优于对比算法。  
      关键词:角点检测;边缘检测;非线性方向导数;直方图分层   
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      更新时间:2025-07-09
    • 一种智能电网敏感图像可检索的属性基加密方案

      赵博, 李春亮, 孙碧颖, 徐盼, 杨波, 卫祥, 桂小林
      2021(11): 136-146.
      摘要:针对智能电网环境中敏感图像数据面临的被窃取、被滥用等安全威胁,及现有密文图像检索方案难以兼具高检索速度与高检索精度的问题,提出了一种面向智能电网环境的基于多特征融合的敏感图像可检索属性基加密方案。利用神经网络模型提取深度图像特征,并分别提取包括词袋特征、颜色空间特征及方向梯度直方图特征在内的3种传统图像特征,采用主成分分析法将这4种特征进行融合与降维,以增强特征向量的表示信息;基于ρ稳定局部敏感哈希函数和改进后的安全近邻算法对敏感图像集和查询图像分别构建安全索引和搜索陷门,通过对安全索引与搜索陷门进行相似度计算得到密文图像检索结果;将密文策略属性基加密机制与可搜索加密进行结合,只有符合访问策略的用户才能得到明文图像检索结果。理论分析和实验分析表明,在真实的电力数据集中,所提方案的密钥生成时间、索引生成时间及检索时间均为毫秒级,检索精度为88.6%。3种对比方案的实验结果表明,所提方案在检索效率与检索精度中的平衡性最好,深度特征的融合能够将3种对比方案的检索精度提高5.7%~11.4%。安全性分析表明,所提方案可抵抗已知密文攻击、已知背景攻击和抗串谋攻击。  
      关键词:智能电网;密文图像检索;多特征融合;属性基加密;局部敏感哈希   
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      更新时间:2025-07-09
    • 内齿轮刮齿刀修形设计及优化

      苏进展, 王远庆, 魏刚, 杨羽, 常乐浩
      2021(11): 147-153.
      摘要:为了降低内齿轮刮齿的原理性误差,提出了一种刮齿刀修形设计新方法。从具有齿廓修形的齿条刀出发,结合变位渐开线斜齿轮的展成原理,推导了连续变位刮齿刀的齿面方程;联立刮齿刀齿面和前刀面方程,求解刮齿刀切削刃的数学表达式,根据双自由度包络理论和齐次坐标变换,建立内齿轮的刮齿模型,获得内齿轮齿面方程。算例表明,刮齿刀的变位方式、前角和螺旋角是造成原理性误差的主要影响因素;相比于公式法,基于修形齿条刀法的切削刃更接近于反向包络法的切削刃;建立以齿面偏差平方和最小为目标函数,通过优化齿条刀的齿廓修形系数,能够将齿面偏差最大值从18μm降低到3μm,有效地减小原理性误差。此研究可为刮齿刀设计提供一种更简单、精度更高的新方法。  
      关键词:刮齿刀;内齿轮;齿廓修形;齿面偏差;切削刃   
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      更新时间:2025-07-09
    • 新型冠状病毒肺炎传播与控制数学建模研究

      杨波, 于振华, 蔡远利
      2021(11): 162-172.
      摘要:为了能准确模拟新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的传播动态,给疫情防控政策制定提供一定的参考,提出了一个新的COVID-19传播非线性动力学模型。该模型考虑实际防控措施,将总人口分为易感、潜伏、隔离观察、无症状感染、有症状感染、住院隔离治疗和康复等7类人群;求出并分析了基本再生数;将模型的出院率和病死率拟合为时变函数,利用现有确诊病例数对模型其余参数和部分状态初值进行最小二乘拟合。分别利用湖北省武汉市和湖北省除武汉市外其他地区20天(2020年2月14日~3月4日)内感染COVID-19的实际数据对模型进行仿真验证,仿真结果表明,模型参数拟合的平均相对误差为0.629%;与累计确诊病例数、累计治愈出院数和累计死亡病例数的实际数据相比,所提出模型的武汉市疫情预测平均相对误差分别为0.772%、3.517%和2.025%,湖北省除武汉市外的地区的平均相对误差分别为0.808%、2.241%和2.39%,表明该模型能较准确模拟COVID-19的传播动态,而且具有广泛的适用性。对模型参数进行灵敏性分析,讨论了各种防控措施对COVID-19传播的影响,结果表明,最有效的防控措施依次为减少人与人之间的接触、加强密切接触者的追踪隔离、加大检测和治疗能力使感染者尽快隔离治疗等。  
      关键词:新型冠状病毒肺炎;传播模型;基本再生数;参数估计;灵敏度分析   
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      更新时间:2025-07-09
    • 大差异双分散循环流化床多场耦合数值模拟

      宋晨, 王龙延, 王斯民
      2021(11): 181-191.
      摘要:为探讨颗粒双分散效应对气固流化体系综合性能的影响,对大差异双分散循环流化床进行了多场耦合数值模拟。采用欧拉双流体模型和能量最小多尺度原理(EMMS)介尺度曳力模型,对Geldart A类与B类颗粒组成的气固体系流动特性进行模拟研究;引入丙烷脱氢(PDH)反应动力学模型,对体系的传热和反应性能进行了相应探究;基于两类颗粒在循环流化床内的快速传热与分离,进一步提出流化催化裂化(FCC)与丙烷脱氢工艺耦合思路,初步论证了其可行性。数值模拟结果显示:因大差异双分散特性影响,两颗粒相在流化稳定时体现为分离态,存在稳定的分离层,B类颗粒处于鼓泡流化状态,A类颗粒处于湍动流化状态;丙烷入口温度为30℃、入口速度为0.1 m·s-1、催化剂初始床层温度及循环温度为700℃时,该耦合工艺可将催化剂温度降低至669℃,也可进一步实现丙烷到丙烯的良好转化,转化率可达95%以上。研究表明了该耦合工艺的可行性,可在优化提升管内反应条件的同时,进一步获得更高附加值的轻烃油气产品。该研究可为深入理解气固体系内颗粒双分散效应的影响提供一定参考,所提耦合工艺可为FCC工艺优化提供新思路。  
      关键词:大差异双分散;工艺耦合;流动特性;反应动力学   
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      更新时间:2025-07-09
    • 钢铁企业蒸汽动力系统经济环境多目标优

      化文凯, 张琦, 王晓坡
      2021, 55(11): 66-76. DOI: 10.7652/xjtuxb202111008
      摘要:为缓解钢铁企业面临的经济环境矛盾,针对钢铁企业蒸汽动力系统(SPS),提出了涵盖上游过程污染物排放的多目标多周期混合整数非线性规划模型。考虑动态供需、分时电价、燃料结构等因素,采用运行成本的经济指标并结合生命周期评价(LCA)方法构建了环境目标函数,对钢铁企业SPS进行了全流程多能源的优化调度研究,通过GAMS和Matlab软件交互完成模型的求解和数据处理。仿真结果表明:该优化模型和多目标优化方法不仅可以为钢铁企业SPS建立合理的负荷分配方案和生产调度及电网交易计划,也能提供一种环境影响与经济成本之间的权衡运行策略。相较优化前,经济优化可使系统运行成本降低3.75%,环境优化可使系统环境影响降低12.21%。双目标权衡点可使环境影响降低11.91%,运行成本降低3.46%,经济环境效益良好。在一定范围内煤价升高能缓解经济和环境优化的矛盾,而高炉煤气的使用可以显著降低全系统运行成本,一定程度降低全系统环境影响,但将增加系统内部CO2、NOx的排放量。所得结论可为企业改善经济环境效益、深化节能减排提供一定的理论参考。  
      关键词:钢铁企业;蒸汽动力系统;多目标优化;生命周期评价;分时电价   
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      更新时间:2025-07-09
    • 乙醇和二甲醚在激波管内的裂解试验与动力学研究

      吕恩雨, 马志豪, 王鑫, 董永超, 李新, 金亦凡
      2021, 55(11): 77-86. DOI: 10.7652/xjtuxb202111009
      摘要:为探究含氧燃料在高温低压条件下的裂解特性,以乙醇和二甲醚为研究对象,利用激波管开展了两种燃料的裂解试验,通过气相色谱仪测量了乙醇和二甲醚在1 200~1 700 K和0.20~0.25 MPa条件下4种热解产物甲烷、乙炔、乙烯和甲醛的浓度,利用直接关系图法构建了详细的组合简化模型(DME-Ethanol模型),并通过该模型进行产率和敏感性分析。结果表明:乙醇和二甲醚热解过程中的主要产物分别为乙烯和甲烷; 乙醇和二甲醚在热解过程中均主要是通过由H和CH3自由基等引发的夺氢反应消耗,二甲醚中特有的对称结构使得其通过单分子解离反应消耗的比例大于乙醇,更多的甲基增大了二甲醚热解体系的反应性; DME-Ethanol模型对两种燃料裂解产物的浓度预测误差在10%以内。  
      关键词:激波管;乙醇;二甲醚;裂解产物;化学反应动力学   
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      更新时间:2025-07-09
    • 深度低秩多视角子空间聚类

      闫金涛, 李钟毓, 唐启凡, 周志豪
      2021, 55(11): 125-135. DOI: 10.7652/xjtuxb202111014
      摘要:针对目前深度多视角子空间聚类算法因为缺少对自表达矩阵的低秩表示约束而导致的模型缺乏鲁棒性的问题,提出了深度低秩多视角子空间聚类算法。在深度多视角子空间聚类算法的基础上,通过矩阵分解将自表达层分解为多视角一致性自表达层和单视角特异性自表达层,得到具有低秩线型约束的双层自表达模块; 强制所有视角的一致性自表达层的参数相同、特异性自表达层的参数各不相同,充分利用多视角数据的互补性; 将自表达模块嵌入到每个视角的深度自编码器中,得到可以通过反向传播算法求解的深度低秩多视角子空间聚类模型; 在深度模型训练中,一致性自表达层学习多视角数据的一致性信息,特异性自表达层学习单个视角的独特信息,双层自表达模块隐性地添加了低秩表示约束。6个公开数据集上的实验结果表明:与深度多视角子空间聚类算法相比,所提算法的聚类正确率平均提升了0.064,标准化互信息提升了0.064; 所提算法的正确率和标准化互信息优于其他11种先进聚类算法的,聚类正确率最大提升了0.097,标准化互信息最大提升了0.103。  
      关键词:多视角聚类;子空间聚类;自编码器;矩阵分解;低秩表示   
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      更新时间:2025-07-09
    • 基于微观结构简化单元模型的微孔泡沫材料吸声行为研究

      张钧哲, 陈天宁, 朱建, 刘志骁
      2021, 55(11): 154-161. DOI: 10.7652/xjtuxb202111017
      摘要:针对微孔泡沫材料的吸声系数通过其微观结构尺寸难以定量预测的难题,提出利用微孔泡沫铝的电镜扫描技术建立微孔泡沫铝微观结构的简化单元模型。利用该模型模拟微孔泡沫铝微观结构的拓扑结构,可以建立单元拓扑特征与关键的非声学参数包括静态流阻、黏性特征长度、热特征长度、曲折系数等之间的关系。在简化单元模型的基础上引入开孔率,明确了微孔泡沫材料的孔隙率和曲折度之间的关系,提高了预测微孔泡沫铝吸声系数的准确度。采用B-K阻抗管测量微孔泡沫铝试件的吸声系数,实验测量结果和理论预测结果一致。研究过程中制备的厚度小于30 mm的微孔泡沫铝试件在1 100~6 500 Hz频段内实现了平均吸声系数达0.8的宽频高效吸声。该研究工作可为设计、优化和制备具有更好吸声性能的微孔泡沫材料提供一定的参考。  
      关键词:微孔泡沫;吸声性能;简化单元模型;宽频   
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      更新时间:2025-07-09
    • 吕恒, 刘旭, 谢丹, 郭洋
      2021, 55(11): 173-180. DOI: 10.7652/xjtuxb202111019
      摘要:为探究生物油中难降解的一类重要含氮物质喹啉在水热条件下的催化加氢脱氮反应的机理,研究了Ni-Ru复合金属催化剂作用下喹啉的转化和产物生成规律。实验结果表明:加入甲酸可获得更高喹啉转化率,而加入气态氢则更有利于生成脱氮产物; 苯胺和甲基苯胺是主要的喹啉哌啶环开环物质,2-己烯和甲苯是主要的加氢脱氮产物。通过产物分布规律,获得了喹啉水热加氢脱氮反应网络,并发现喹啉在超临界水条件下的反应符合一级反应规律。通过Weisz-Prater公式计算证明了喹啉在超临界水中的反应不受传质阻力的扩散的影响; 催化剂透射电子显微镜(TEM)的表征表明制备的催化剂中Ni-Ru双金属均匀分布在γ-Al2O3载体上,但是部分活性金属在水热条件下出现团聚现象。所得结果对生物油水热加氢脱氮提质研究具有一定的借鉴意义。  
      关键词:喹啉;加氢脱氮;催化;水热反应;动力学   
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      更新时间:2025-07-09
    • 增压速率对多孔金属筛网泡破压力影响的实验研究

      马原, 孙靖阳, 厉彦忠, 汪彬, 李杨
      2021, 55(11): 192-198. DOI: 10.7652/xjtuxb202111021
      摘要:为研究筛网通道式液体获取装置的气液分离性能,搭建了可视化筛网泡破压力测试系统。以异丙醇为工质,对3种编织密度(100×800、200×600和200×1 400)的荷兰斜纹筛网(DTW)的泡破压力进行实验测试,对比分析了气体增压速率对筛网泡破压力的影响规律,并获得了3种筛网样本的有效微孔直径参数。结果表明:增压速率较低时,泡破压力随增压速率呈现出良好的线性递减趋势,通过数据线性拟合,得到了3种筛网样本在异丙醇流体中的静态泡破压力分别约为1 847.2、2 047.2、3 371.0 Pa; 随着增压速率的升高,筛网泡破强度不断增大,从局部小气泡溢出逐渐转变为大面积剧烈泡破; 筛网样本DTW 100×800、200×600和200×1 400的有效微孔直径分别约为47.88、43.20和26.24 μm,随着筛网编织密度的增加,筛网有效微孔直径逐渐减小,泡破压力逐渐增大,体现出更强的气体阻隔能力。  
      关键词:气液分离;液体获取装置;金属筛网;泡破压力;增压速率   
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      更新时间:2025-07-09
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