基于磁旋滑动弧等离子体催化的空气直接氧化固氮

以活性氧化铝（γ-Al₂O₃）为载体通过浸渍法制备不同质量分数（5%、7.5%和10%）的MoO₃/Al₂O₃催化剂,并进行等离子体催化空气的氧化固氮研究. 为了考察不同质量分数催化剂的结构差异,分别采用XRD、SEM和TEM表征催化剂的物理性质,结果表明催化剂结构稳定、分布均匀,有利于催化实验. 利用制备的MoO₃/Al₂O₃催化剂进行磁旋滑动弧等离子体耦合催化空气固氮实验,结果表明制备催化剂对固氮有促进作用,在最佳工况下, ${ {\text{NO}}_{{x}}}^{{-}}$的产出速率最高为1.17 mmol/min,相比同类研究中最高固氮效率 985 μmol /min有些许提升.     

基于F-PointNet的3D点云数据目标检测

针对目前3D点云目标检测模型检测精度不高的问题,研究使用直接处理点云数据的F-PointNet模型检测汽车、行人和骑车人,并对模型进行微调,进一步提升模型的目标检测精度。试验中使用不同的参数初始化、$\ell $₂正则化和修改卷积核数的方法对模型进行测试。试验结果表明, Xavier参数初始化方法收敛速度比截断正态分布方法快0.09 s,同时汽车和骑车人检测精度分别高出大约3%和2%;增加$\ell $₂正则化,行人检测精度和骑车人检测精度可提高大约2%和1%;对T-Net(Transfrmer Networks)第一层卷积层的卷积核数减少为128后,汽车和骑车人检测精度分别提高了大约1%和2%,表明本模型能有效地提升目标检测精度。     

基于F-PointNet的3D点云数据目标检测

针对目前3D点云目标检测模型检测精度不高的问题,研究使用直接处理点云数据的F-PointNet模型检测汽车、行人和骑车人,并对模型进行微调,进一步提升模型的目标检测精度。试验中使用不同的参数初始化、$\ell $₂正则化和修改卷积核数的方法对模型进行测试。试验结果表明, Xavier参数初始化方法收敛速度比截断正态分布方法快0.09 s,同时汽车和骑车人检测精度分别高出大约3%和2%;增加$\ell $₂正则化,行人检测精度和骑车人检测精度可提高大约2%和1%;对T-Net(Transfrmer Networks)第一层卷积层的卷积核数减少为128后,汽车和骑车人检测精度分别提高了大约1%和2%,表明本模型能有效地提升目标检测精度。     

活性粉末混凝土冲击压缩性能及本构关系

为了克服传统活性粉末混凝土（RPC）须高温蒸养的缺点,采用粒化高炉矿渣代替部分水泥制备出免蒸养RPC,利用直径为80 mm的霍普金森压杆试验系统（SHPB）对免蒸养RPC进行冲击压缩试验研究,探究率效应对免蒸养RPC动态力学性能的影响规律,建立动态本构模型. 结果表明：在10~290 $ {{\rm{s}}^{ - 1}}$的应变率范围内,免蒸养RPC的峰值应力、峰值应变和冲击韧性表现出明显的率敏感性,而弹性模量在不同应变率下基本保持不变. 改进型Z-W-T黏弹性本构模型和基于Weibull分布的模型均能对免蒸养RPC的动态应力-应变曲线进行较好的描述,基于Weibull分布的模型所含参数相对较少,根据模型中各参数与应变率之间的关系可以对不同应变率下的应力-应变曲线进行预测.     

基于MEMS传感阵列的海底地形形变原位监测装置

为了满足南海天然气水合物资源试采环境评价的迫切需要,提出基于微机电系统（MEMS）传感阵列的海底地形形变监测技术及装置. 开发基于MEMS传感阵列的多点同步采集系统,在实验室理想环境测试中,实现 $ 30\;{{\rm{m}}}\times 30\;\mathrm{m} $区域的地形原位监测,地形形变监测分辨率优于5 cm且监测误差小于13 mm. 构建三维海底地形变形矢量模型,利用MEMS传感器的扭转角和各节的长度确定传感阵列变形后的空间位置,采用细分算法拟合获得地形的表面形态. 所提海底地形形变监测装置在水深为1 203 m的天然气水合物试采区完成连续6个月的原位监测. 海试结果表明,MEMS传感阵列观测到的地形最大沉降量为2 cm,最大抬升量为10 cm.     

时间演化分形流场的直接数值模拟

为了研究分形网格湍流中小尺度结构的运动规律,在具有高分辨率的空间网格中,开展分形流场时间演化的直接数值模拟,并通过模拟具有相同阻塞率的规则流场进行对比研究. 通过给流场中注入合适的能量扰动,促使2类流场从层流初始状态向湍流状态过渡. 数值模拟结果表明,与规则流场相比,分形流场受到初始条件影响的持续时间更久,同时在时间演化的初期,分形流场产生的动能更小,但分形流场在衰减期的大尺度运动起到强化湍流的作用,导致其产生的动能更大、湍流强度更高,有利于实现对流场的被动控制. 分形流场和规则流场均在截断波数 $ kM \approx 20 $时满足能量与耗散水平相等,但有别于能量级串过程中能量传输与耗散的平衡. 当流场达到统计均匀后,规则流场衰减符合Saffman湍流特征的规律.     

基于力学贝叶斯网络的钢桁架安全评估

为了评估桁架结构的安全性能,采用力学贝叶斯网络表示桁架各单元间的逻辑关系. 提出根据力学分析建立网络拓扑,网络节点变量包括连续型的桁架结构各单元最大应力、离散型的下平纵梁状态及体系状态;通过条件概率描述节点间的逻辑关系强度,基于数值分析和抽样实现参数学习,建立力学贝叶斯网络;以一榀钢桁架模型的4个单元最大应力作为已知证据输入建立的贝叶斯网络,推理其余单元的最大应力以及体系状态概率. 研究结果表明：在监测单元最大应力已知的情况下,利用力学贝叶斯网络可以估计其余各单元的最大应力值,评估的所有单元应力与观测值间的决定系数 ${R^2}$=0.9992,表现出较强一致性. 与此同时,更靠近已知单元的估计结果更为精确,可以为监测点的选取提供参考. 此外,推理的桁架体系状态概率与观测数据一致,可以为桁架结构体系安全评定提供参考.     

一个具有Robin自由边界的双曲肿瘤生长模型解的定性分析

研究了一个具有Robin自由边界的双曲肿瘤生长数学模型, 该模型包含了一个描述营养物浓度变化的椭圆型方程, 一个描述肿瘤半径的常微分方程和描述肿瘤细胞生长的两个双曲型偏微分方程。本文通过特征线方法结合${\rm{Banach}}$不动点定理证明了该模型整体解的存在性和唯一性。最后证明当${K_R} = 0$时, 有$\mathop {\lim }\limits_{t \to \infty } R\left( t \right) = \infty $。     

多流道旁通筛管性能实验评价

在海上油田砾石充填作业中，由于设计、井眼不规则、地层等原因导致充填不完全或充填失败，严重影响油井产量。设计研发了一种新型多流道旁通筛管，在常规充填结束后，旁通通道继续对亏空段进行充填。通过自研的大型全尺寸水平井度砾石充填实验模拟系统，对所设计的多流道旁通筛管进行了性能评价。结果表明，在无砂桥旁通管砾石充填实验中，旁通段充填效率为100.0%，连接输送玻璃管时出口处返液流量与输送玻璃管返液流量比为0.68 : 1，相比清水实验，旁通通道内的液体流量大幅提高；与有砂桥旁通管砾石充填实验相比，常规筛管充填效率提高62.5%，出口处返液流量与输送玻璃管返液流量比为1.60 : 1。实验证明，新型筛管的旁通性能和输送性能良好，砾石充填效率高。     

基于Fluent分层注水工具过桥短节的压力损失数值模拟

分层注水工具是分层注水系统中的核心部件,对分层注水开发具有十分重要的意义。为研究不同管道粗糙度、不同流量对分层注水工具过桥短节摩阻压耗的影响,利用Fluent软件进行模拟分析。结果表明,分层注水工具过桥短节流量为500~2 000 m³/d工况下,外管压耗为\mathrm{1.90}\times {\mathrm{10}}^{\mathrm{4}}~\mathrm{6.16}\times {\mathrm{10}}^{\mathrm{5}}\text{?}\mathrm{P}\mathrm{a},内管压耗为\mathrm{3.61}\times {\mathrm{10}}^{\mathrm{5}}~\mathrm{4.03}\times {\mathrm{10}}^{\mathrm{6}}\text{?}\mathrm{P}\mathrm{a};当粗糙度不变时,液体流量越大,引起的局部阻力越大,引起的分层注水工具摩阻压耗越大,管道粗糙度对摩阻压耗的影响较小,可以忽略不计。以上研究结果为新分层注水管道设计及参数的选择提供了依据。     

注意力卷积GRU自编码器及其在工业过程监控的应用

针对现有故障检测算法难以深入并准确地提取数据内在信息的问题,提出注意力卷积门控循环单元自编码器（CGRUA-AE）深度神经网络和基于CGRUA-AE的过程故障检测方法. 采用卷积门控循环单元（ConvGRU）有效地提取输入数据的空间和时间特征;建立基于ConvGRU的自编码器,采用无监督学习对时间序列数据进行特征提取,引入注意力机制对相应的特征进行加权计算,实现对关键特征的有效选择;分别在特征空间与残差空间上建立基于T ²、SPE统计量的过程监控模型,实现对多元数据有效的特征提取和故障检测. 数值案例和田纳西?伊士曼过程故障检测结果表明,CGRUA-AE具有良好的特征提取能力和故障检测能力,性能优于常用的过程故障检测方法.     

排桩式波浪能发电装置附近流场特性研究

基于雷诺时均Navier-Stokes方程和k?ω湍流模型,研究单排桩式振荡水柱式波浪能发电装置在规则波作用下的桩基附近流场特性. 通过物理模型实验验证所建数值波浪水槽的准确性. 模拟规则波作用下装置附近的流场特性,分析装置附近的涡特征以及其对装置附近泥沙冲刷情况的潜在影响. 结果表明,测试工况下,在桩式振荡水柱装置桩柱体的桩基附近观察到马蹄涡和尾涡现象,马蹄涡强度随着Keulegan–Carpenter（KC）数的增大而减小,尾涡强度随着KC数的增大而增大. 马蹄涡因强度过小,在模拟的KC数范围内不是装置桩基泥沙冲刷的主要因素,高强度的尾涡很可能成为装置桩基附近泥沙起动、输运和冲刷的重要影响因素.     

K-bitonic sort

Ak-bitonic sort which generalizes the bitonic sort is proposed. The theorem of the bitonic sort, which merges two monotonic sequences into one order sequence, is extended into the theorem ofk-bitonic sort. Thek-bitonic sort merges (K (=2k or 2k−1) monotonic sequences into one order sequence in steps, where is an integer andk≥1. Thek-bitonic sort is the Batcher's bitonic sort whenk=1. Project supported by the National 863 Foundation of China (863-306-05-01-1) and the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 69673037).     

A numerical study of counterflow diffusion flames of methane/air at various pressures

A numerical study of the counterflow diffusion flames of methane/air at both subcritical and supercritical pressures,which have very important applications in the air-breathing rocket and advanced gas turbine engines,is conducted to obtain fundamental understanding of the flame characteristics.The analysis is based on a general mathematical formulation and accommodates a unified treatment of general fluids thermodynamics and accurate calculations of thermophysical properties.Results reveal that the maximum flame temperature occurs on the fuel-rich side for low-pressure conditions and shifts toward the stoichiometric position when the pressure increases.The maximum flame temperature increases with an increasing pressure,but decreases with an increasing strain rate.The flame width is inversely proportional to the square root of the product of the pressure and strain rate as■■1 p·a2/1.The total heat release rate varies with the pressure and strain rate in a relationship of Q release ■(p·a)0.518.An increased pressure leads to a slightly more complete combustion process near the stoichiometric position,but its effect on NO production is minor.Under the test conditions,variations of the strain rate have significant impacts on the formation of major pollutants.An increased strain rate leads to the decreased mole fraction of CO in the fuel-rich region and significantly reduced NO near the stoichiometric position.     

Existence of positive solutions in a delay logistic difference equation

The author studied the existence of positive solutions of the delay logistic difference equationΔyn=pnyn(1-yτ(n)), n=0,1,2,....where {pn} is a sequence of positive real numbers, {τ(n)} is a nondecreasing sequence of integers, τ(n)＜n and limn→∞τ(n)=∞. A sufficient condition for the existence of positive solutions of the equation was given.