基于图像检测技术的室内人员服装热阻测量研究

目前服装热阻主要采用人工问卷调查的方式测量,需要受试者多次填写问卷,估计过程复杂且不易实时测量,而且传统估计方法只对静态热阻做预测,没有考虑人员运动状态、室内风速的影响。图像检测方面,基于Mask RCNN网络的服装检测方法存在多尺度特征信息丢失、融合不佳等问题。针对这些情况,提出一种改进的Mask RCNN服装检测网络方法,应用并实现室内人员动态服装热阻的系统设计。首先,通过CCD相机进行图像采集,经过改进的Mask RCNN网络检测着衣量。然后,查表映射法对室内服装热阻进行初步估计。最后,利用测量仪器测得风速、行走速度对服装热阻修正,得到动态服装热阻估计结果。实验结果表明,改进的Mask RCNN网络平均识别精度比原方法提高了1.1%,在动态服装热阻估计方面,与传统方法相比,能修正0.13的平均偏差。     

基于图像检测技术的室内人员动态服装热阻系统设计

目前服装热阻主要采用人工问卷调查的方式测量,需要受试者多次填写问卷,估计过程复杂且不易实时测量,而且传统估计方法只对静态热阻做预测,没有考虑人员运动状态、室内风速的影响;图像检测方面,基于Mask RCNN网络的服装检测方法存在多尺度特征信息丢失、融合不佳等问题;针对这些情况,提出一种改进的Mask RCNN服装检测网络方法,应用并实现室内人员动态服装热阻的系统设计;首先,通过CCD相机进行图像采集,经过改进的Mask RCNN网络检测着衣量;然后,查表映射法对室内服装热阻进行初步估计;最后,利用测量仪器测得风速、行走速度对服装热阻修正,得到动态服装热阻估计结果;实验结果表明,改进的Mask RCNN网络平均识别精度比原方法提高了1.1%,在动态服装热阻估计方面,与传统方法相比,能修正0.13的平均偏差。     

通风室内地板辐射供暖过程模拟与评价

采用k-ε湍流模型和DO辐射模型建立了室内带置换通风的地板辐射供暖系统的数学模型,数值模拟了侧送风、上送风和不带通风三种情况下的温度分布和速度分布,以及沿辐射地板和外墙上的辐射换热与对流换热的特性,分析了送风方式对室内空气流动和换热的影响。结果显示,室内平均温差在1℃范围内;不同送风方式下,室内空气流动呈现不同的规律;三种情况下沿地板和外墙上的换热过程均以辐射为主,室内辐射平均热流约占总热流的50-60%,其中上送风的比例最大,而三者的辐射强度差别不大;侧送风时沿地板和外墙上的对流换热能力最强。研究表明置换通风加强了对流换热,有利于改善室内的热舒适性。研究结果对地板辐射供暖技术和工程应用有重要意义。     

基于序列二次规划法优化无人机飞行性能

飞行性能优化是飞行管理系统的一项重要功能.针对间接法中,终端积分时间在迭代前后无法相同的问题,提出引入能量,将能量代替时间作为新的积分变量,用能量状态法动态地优化整个纵向飞行剖面,从而建立轨迹优化模型.模型求解时,区别于传统方法,进一步将优化模型变换成非线性规划问题,对油门推力和速度变量同时寻优,并用序列二次规划法求解.最后以某型无人机为例进行了验证,仿真结果说明,用能量状态法得到的最优速度和最优高度轨迹剖面是收敛的,有一定的工程实用价值.     

基于遗传算法的飞机垂直剖面优化研究

垂直剖面优化的主要功能是优化飞机在纵向飞行过程中的航迹参数,是飞行计划及飞机性能管理的重要组成部分。垂直剖面优化的主要作用为减少飞机飞行过程中的燃油成本或综合考虑时间成本及燃油成本来降低飞行的运营成本。以某型飞机为研究对象,进行了垂直剖面性能数据分析,基于能量状态法完成了优化指标设计,采用遗传算法完成了纵向飞行轨迹优化求解,实现了最低燃油消耗、最小运营成本设计。     

基于HVACSIM+和MATLAB的空调系统仿真研究

研究了空调系统的仿真及一定温度要求下的最小能耗优化控制。介绍了大型空调系统仿真软件HVACSIM+;以某大厦一层中央空调系统的空气处理系统以及空调房间为仿真对象,进行HVACSIM+系统仿真;建立了表冷器的能耗与冷冻水流速之间的函数关系,将此作为目标函数,在MATLAB环境下,应用改进的变量轮换法优化控制器参数,经HVACSIM+再次仿真运行,计算冷源向空调系统提供的能耗。仿真结果表明,优化参数下的仿真系统运行稳定,与优化前相比,经表冷器消耗的能量大大减少。     

连续体结构的参数化水平集统一优化

针对传统分步式结构优化设计的不足,提出一种同时进行结构拓扑、形状和尺寸统一优化的设计方法.首先采用水平集函数描述统一的结构优化模型和几何尺寸边界,通过引入紧支径向插值基函数将结构拓扑优化变量、形状优化变量和尺寸优化变量变换为基函数的扩展系数;然后取该扩展系数为设计变量,借助一种参数的变化表达3种优化要素对结构性能的影响,将复杂的多变量优化问题变换为相对简单的参数优化问题,有利于与相对成熟的优化算法相结合提高求解效率;进一步用R函数将其融合为一个整体,构造出统一优化模型,并用最优化准则法进行求解.最后通过数值案例证明了该方法的有效性和精确性.     

求解作业排序问题的一种改进修复约束满足算法

修复约束满足算法(修复法)是在完整初始解的基础上不断对变量进行修复,最终得到可行解.对此,提出一种求解flow shop排序问题的改进修复法(IRCS_WT),通过采用新的变量表达方式,设计了一种以启发式优化规则为指导的变量选择算法(LWT),并采用一种变量互换算法(LTEE)保证算法的全局搜索性能.将新算法应用于31个标准算例,与传统算法及遗传算法的优化结果进行比较,结果表明在相同运算时问下改进算法具有明显的优越性.     

基于MEMS技术的双凸台微型热电能量采集器的仿真和制备

基于KOH腐蚀工艺设计并制作了具有双凸台结构的微型热电能量采集器,运用有限元法仿真器件在一定温差下的温度分布;并对器件建立了数学模型,分析凸台结构的几何参数等对器件输出性能的影响。仿真结果表明：随着顶部凸台高度的增加,温差的有效利用率逐渐升高;随着顶部凸台边长的增加,有效温差利用率逐渐降低;随着热冷端热阻的减小,器件的有效利用温差、开路电压、回路电流、输出功率都逐渐升高。从工艺上证明,基于MEMS技术的双凸台结构的微型热电能量采集器是可以加工和制备的。     

基于BP网的中长期负荷预测因素优化选择

基于人工神经网络原理,设计一个由输入层、隐含层和输出层组成的三层BP网络模型,利用神经网络高度非线性建模能力,选取影响电力负荷的一些经济因素作为BP人工神经网络的输入变量,采用新定义的方差贡献法对输入变量进行优化选择,对预测精度的影响进行探讨。仿真结果证明,采用方差贡献法对影响中长期电力负荷预测的相关因素进行优化选择是可行有效的。     

H型垂直轴风力机设计参数分析研究

采用多流管理论模型对风光能源复合发电装置项目中H型垂直轴风机参数进行优化设计,在多流管理论基础上建立模型并用Matlab软件进行计算、仿真。分析了H型垂直轴风力机叶片在旋转过程中不同叶尖速比时攻角的变化情况,以及叶尖速比、密实度对风力机风能利用系数的影响。通过各个参数大小的变化对功率系数的影响进行比较,得出最大功率时所对应的风机最佳参数。     

A型地铁空调系统及客室内流场数值分析

为给目前国内A型地铁车辆的舒适度设计提供理论参考,针对地铁车辆静压风道结构特点,基于k-ε两方程湍流模型和SIMPLE算法,建立包含空调送风风道和客室的三维计算模型.对计算模型的空气流动和传热状况进行CFD数值计算.计算过程综合考虑车体壁面传热和人体散热等多种传热.分析计算结果得到客室内温度场和速度场的分布规律,并对空调通风设计方案进行量化评估.计算结果表明:客室内人体头部区域温度场分布均匀,平均温度为26.6℃,最大温差为6℃;车厢内有较理想的气流组织形式,速度分布范围为0.50~0.79 m/s,而且客室端部和中部区域人体头部周围速度较大.将计算结果与欧洲EN 14750-1标准进行对比分析,认为乘客的舒适性较好.     

A quasi-physical model for predicting the thermal insulation and moisture vapour resistance of clothing

Based on the improved understanding of the effects of wind and walking motion on the thermal insulation and moisture vapour resistance of clothing induced by air ventilation in the clothing system, a new model has been derived based on fundamental mechanisms of heat and mass transfer, which include conduction, diffusion, radiation and natural convection, wind penetration and air ventilation. The model predicts thermal insulation of clothing under body movement and windy conditions from the thermal insulation of clothing measured when the person is standing in the still air. The effects of clothing characteristics such as fabric air permeability, garment style, garment fitting and construction have been considered in the model through the key prediction parameters. With the new model, an improved prediction accuracy is achieved with a percentage of fit being as high as 0.96.     

3D quantification of microclimate volume in layered clothing for the prediction of clothing insulation

Garment fit and resultant air volume is a crucial factor in thermal insulation, and yet, it has been difficult to quantify the air volume of clothing microclimate and relate it to the thermal insulation value just using the information on the size of clothing pattern without actual 3D volume measurement in wear condition. As earlier methods for the computation of air volume in clothing microclimate, vacuum over suit and circumference model have been used. However, these methods have inevitable disadvantages in terms of cost or accuracy due to the limitations of measurement equipment. In this paper, the phase-shifting moiré topography was introduced as one of the 3D scanning tools to measure the air volume of clothing microclimate quantitatively. The purpose of this research is to adopt a non-contact image scanning technology, phase-shifting moiré topography, to ascertain relationship between air volume and insulation value of layered clothing systems in wear situations where the 2D fabric creates new conditions in 3D spaces. The insulation of vests over shirts as a layered clothing system was measured with a thermal manikin in the environmental condition of 20 degrees C, 65% RH and air velocity of 0.79 m/s. As the pattern size increased, the insulation of the clothing system was increased. But beyond a certain limit, the insulation started to decrease due to convection and ventilation, which is more apparent when only the vest was worn over the torso of manikin. The relationship between clothing air volume and insulation was difficult to predict with a single vest due to the extreme openings which induced active ventilation. But when the vest was worn over the shirt, the effects of thickness of the fabrics on insulation were less pronounced compared with that of air volume. In conclusion, phase-shifting moiré topography was one of the efficient and accurate ways of quantifying air volume and its distribution across the clothing microclimate. It is also noted that air volume becomes more crucial factor in predicting thermal insulation when clothing is layered.     

Comfort-based fuzzy control optimization for energy conservation in HVAC systems

The work presented herein illustrates the use of computational intelligence and optimization approaches for improving the fuzzy controller׳s performance in architectural heating, ventilation, and air conditioning system (HVAC). The primary purpose of the performed research is to find a method to moderate the energy use without compromising the comforts of the inhabitants. The control design used to meet this purpose includes the predicted mean vote (PMV) and predicted percentage dissatisfied (PPD) indices. The software of choice for evaluating PMV and PPD is EnergyPlus. Whereas, for the fuzzy controller and the evolutionary optimization framework, the co-simulation tool with building controls virtual test bed (BCVTB) is used in conjunction with Simulink. The ensuing comparison between EnergyPlus׳s thermal control of HVAC and our fuzzy approach is the outcome of the present research.     

基于正交仿真试验的柔性网开网参数评估方法

针对短时高动态、流固耦合现象严重导致柔性网低空展开过程不确定性问题,提出一种综合运用极差法与方差法的参数评估方法;对影响柔性网空中开网效果的弹体速度、弹射角度、牵引头质量、弹射速度、弹道倾角等5项参数开展灵敏度研究,评估开网参数对开网性能的影响;仿真试验结果表明,柔性网展开面积主要取决于弹射速度、弹射角度及牵引头质量;柔性网滞空时间与牵引头质量、弹射速度、弹射角度均呈负相关关系;柔性网有效拦截面积与牵引头质量、弹射速度、弹射角度均呈正相关关系;该方法能够减少试验运算和数据处理工作量,可有效应用于非线性、高动态的柔性网空中开网过程控制参数灵敏度分析,可为柔性网开网参数设计提供理论支撑。     

一种新型矿井通风参数综合检测仪的研制

针对矿井通风安全技术管理中风阻测定方法繁杂、误差大、分析困难等问题,文章提出了一种新型便携式矿井通风参数综合检测仪的设计方案。该检测仪采用STM32F103VB芯片作为主控制器、采用电池供电方式,具有液晶屏、大容量存储器、键盘和通信接口,可采集矿井巷道压力、温度、湿度、风速、瓦斯浓度等参数,并可记录巷道编号、支护形式等巷道信息。试运行结果表明,该检测仪性能稳定、动作可靠、测量准确。     

论服装高级定制的设计方法和设计启发——以Elie Saab为例

高级定制服装作为服装领域的奢侈艺术品,其设计与制作均反映了同时代的顶级服装技艺水平,不但成为宝贵的历史文化遗产,而且是每一季服装时尚界流行的风向标。文章通过Elie Saab高级定制为例,从面料再造和手工制作两方面分析服装高级定制的主要设计手法,并探究服装高级定制对服装设计思路和方法的启发。     

一种新型的矿井通风智能监测系统

介绍了一种新型的矿井智能监测系统的结构、组成、工作原理及性能指标,并对仪器的测频精度进行了分析。该智能监测仪通过对井下风压、风速、温度等参数的监测,找出煤矿通风系统存在的隐患。这对提高煤矿安全生产具有重要的现实意义。     

基于LabVIEW的航空发动机导流叶片虚拟调试技术

介绍了一种通过LabVIEW虚拟仪器实现的航空发动机压气机导流叶片偏转角度调试技术,该技术基于虚拟仪器编程技术,通过对飞参数据的二次开发,实现了航空发动机运转时压气机导流叶片偏转特性的直观显示.由虚拟仪器图像化实现模拟导流叶片偏转角度的调整过程、调试条件和调试结果评估,实现了导流叶片偏转角度虚拟调试及效果评价,可以指导发动机的实际调试工作.经试车验证,此方法能有效地应用于航空发动机导流叶片偏转性能参数的监控和调整,预防故障发生,相比传统的人工经验调试方法,可以减少调试过程中的燃油消耗并延长发动机的使用寿命,具有较高的经济效益.