柴油机功率强化前后气缸盖的温度场模拟与试

对功率强化前后的柴油机分别进行了性能仿真计算,进而确定了缸盖温度场计算的边界条件;利用有限元软件对气缸盖进行三维稳态热分析,并考虑了冷却水沸腾换热的影响;在该柴油机的单缸试验机上进行了稳态温度场测量试验,分析了试验和计算结果;得到了火力面边界条件的设置规律、稳态温度场随工况的变化关系和单缸机与多缸机的稳态温度场差别.     

基于Macbm-RCNN的叶片周长和面积测量方法

为进一步提高日常背景下叶片周长面积测量精度和便利性,提出一种新的深度卷积网络模型Macbm RCNN,该模型在经典Mask RCNN模型基础上引入注意力机制。Macbm RCNN能对经过压缩处理过的图片进行准确检测和标注,并最终输出叶片周长和面积。通过最终的试验数据表明,Macbm RCNN网络模型的训练准确率相比于Mask RCNN提高1.65%,在复杂图像处理中,平均训练时间提升0.022 s,平均推理时间提升0.018 s。计算效率高于叶面仪和方格法,计算误差小于1.5%。验证表明,引入注意力机制的Macbm RCNN网络能提高叶片预测的准确率,在复杂情况下处理的速率有明显提升;在叶片周长和面积的计算中误差较小。在实际应用中能有效提高工作效率。     

基于图像处理的甘蔗茎节识别与定位

为实现含有蔗芽的有效蔗种片段机器智能切断,运用图像处理技术对甘蔗茎节进行识别定位。通过背景转换、灰度级变换、中值滤波和自动阈值获取甘蔗的二值化图像;采用阈值和孔洞填充实现甘蔗区域的分割,通过regionprops函数测定该区域的质心、倾角和等效长短轴长度;以分割后的甘蔗图像对二值化图像掩膜,得到含有茎节和干扰信息的图像;对该图像进行旋转,计算每列像素值之和,统计分析最大值所在列,并结合质心、等效长短轴得到茎节上下端点坐标;以倾角的度数进行反向旋转,最终得到茎节位置。试验结果表明:甘蔗茎节识别与定位方法处理速度快,茎节识别率高,左右端的定位误差分别小于0.9 mm和2.4 mm。     

组合压气机中尾迹与势流同频/异频干涉的叠加特性

为揭示多级压气机中上下游叶轮对中间叶片叠加气动影响特性,阐述不同叠加干涉情况下下游叶轮进气角度变化,采用数值方法模拟了一级轴流和一级离心组成的组合压气机非定常流场。详细讨论了上游动叶尾迹和下游动叶势流对中间导流叶栅段气流非定常流动的异频和同频叠加干涉特性,依据计算结果,直观地展示了静叶通道中两种干涉间相互激励和抑制作用的位置和时间,与数学公式的推导结果相互印证。研究结果表明:当上下游动叶对中间静叶段异频干涉时,干涉的激励、抑制区域的轴向位置随时间发生变化;当上下游动叶对中间静叶干涉频率相同时,干涉的相互激励、抑制区域的轴向位置不随时间发生变化,但干涉的激励、抑制区域的轴向位置受时序位置影响。另外,上游动叶尾迹与下游离心叶轮势流的不同叠加情况,决定着下游离心叶轮进口相对气流角的大小及波动幅值。      

内燃机缸内对流传热理论研究的百年发展

首次进行近一百年来(尤其是近三十年内)内燃机缸内对流传热在理论研究方面的综述,并将其历程分为3个阶段:统计归纳模型阶段、量纲分析模型阶段、湍流参数模型阶段。发展历程表明,内燃机缸内对流传热的理论研究与缸内湍流流动分析紧密结合将是大势所趋,而在第3个阶段出现的区域法研究不仅催生了多维传热模型和仿真研究,也是当今缸内多维对流传热分析的主流。另外,基于热力循环而进行的内燃机缸内对流传热分析已成为近期的一个研究热点。     

基于多视角图像的植物叶片建模与曲面面积测量

针对现有测量植物叶片面积方法会对叶片造成一定程度的损伤,提出一种直接对自然生长状态下的叶片进行测量的方法.首先,对数码相机进行校正获取相机参数,从多角度拍摄自然生长状态下的叶片;然后,利用PhotoModeler软件对图像进行处理,获得叶片三维点云模型;再利用Matlab编程实现叶片的三维曲面建模并计算曲面面积.将该测量结果与采用扫描仪结合Photoshop测量结果进行了对比,实验结果表明,提出的方法对自然状态下的叶片测量效果良好,精度达99％.     

收口型燃烧室边缘热裂纹缓解措施的研究

针对活塞收口型燃烧室边缘易产生热疲劳裂纹的问题,研究了在燃烧室喉口边缘上开应力释放槽对降低活塞热应力、减少热裂纹产生的作用.仿真计算结果表明在收口型燃烧室边缘开适当大小的圆弧槽对减少活塞热裂纹的产生是行之有效的.     

组合压气机中尾迹与势流同频/异频干涉的叠加特性

为揭示多级压气机中上下游叶轮对中间叶片叠加气动影响特性,阐述不同叠加干涉情况下下游叶轮进气角度变化,采用数值方法模拟了一级轴流和一级离心组成的组合压气机非定常流场。详细讨论了上游动叶尾迹和下游动叶势流对中间导流叶栅段气流非定常流动的异频和同频叠加干涉特性,依据计算结果,直观地展示了静叶通道中两种干涉间相互激励和抑制作用的位置和时间,与数学公式的推导结果相互印证。研究结果表明:当上下游动叶对中间静叶段异频干涉时,干涉的激励、抑制区域的轴向位置随时间发生变化;当上下游动叶对中间静叶干涉频率相同时,干涉的相互激励、抑制区域的轴向位置不随时间发生变化,但干涉的激励、抑制区域的轴向位置受时序位置影响。另外,上游动叶尾迹与下游离心叶轮势流的不同叠加情况,决定着下游离心叶轮进口相对气流角的大小及波动幅值。      

基于骨架提取和二叉树分析的玉米植株图像茎叶分割方法

对玉米植株图像的茎叶进行分割,为组分表型分析、植株对环境胁迫的响应等后续研究提供参数和依据。采用内布拉斯加大学林肯分校植物表型数据集中的玉米植株图像,自动进行玉米植株图像的裁剪和二值化;通过骨架细化算法建立植株的骨架模型,并设定阈值去除骨架中的毛刺;然后检测骨架上的端点和交叉点,采用二叉树分析骨架模型,最终确立各级节点及各个叶片,从而实现茎叶分割。结果表明,建立的玉米植株茎叶分割算法,具有处理速度快、易于理解等优点,为玉米等植物表型分析与育种等提供支持。