煤粉燃烧中NO_x的预测:模型开发及Fluent实现

开发了新的煤粉燃烧NO_x预测模型,模型考虑了热力型,快速型和燃料型NO_x的生成以及已生成NO_x的异相,均相还原。通过不同煤种的大量热解实验建立了燃料N在挥发分,焦炭中分配比例的经验公式。为解决欠氧还原区NO_x均相还原的定量描述问题,提出以CO,H_2浓度来间接表征气相碳氢化合物含量的方法。利用Fluent提供的用户自定义函数(UDF)接口,加入焦炭与CO_2,H_2O的气化反应,准确计算CO,H_2在燃烧全过程的衍化规律。编写程序将NO_x模型以UDF的形式嵌入Fluent中,实现新的NO_x模型与先进湍流,辐射换热模型的耦合计算。与原有模型相比,新的NO_x预测模型可以自适应不同燃烧条件(常规燃烧,空气分级燃烧)下NO_x迥异的生成与还原特点,从而有助于评判不同结构设计,运行条件对NO_x排放的影响。     

最大模糊互信息用于图像分割

为了更好地选取图像阈值,将最大模糊熵(MFE)准则与最大互信息(MMI)准则结合,提出最大模糊互信息(MFMI)准则。同时为了有效确定最佳分割类数,提出根据模糊互信息差(dFMI)来判别的准则。综合上述的两点改进,提出一种新的多阈值分割算法——最大模糊互信息量分割算法(MFMI)。对合成图像、无损检测图像、标准测试图像进行仿真,同时对比结合前的MFE与MMI,经典的阈值分割法如OTSU和MET,以及流行的模糊C均值算法(FCM),可以发现MFMI误判率最小,代价是运行时间较长。综上,MFMI是一个有效的图像分割方法。     

基于运动区域划分的H.264低复杂度模式选择

为降低H.264编码器的复杂度,提出基于运动区域划分的模式选择算法.首先利用已编码宏块的运动信息识别运动对象的内部区域和边界区域,然后利用已编码宏块的模式信息对边界区域的运动剧烈程度和细节复杂程度进行进一步的划分,从而将视频内容划分为运动性质不同的区域,并选择合适的模式对其进行编码.实验结果表明,该算法平均节省编码时间达47.95%,有利于实时应用;同时PSNR平均下降约0.06 dB,不影响主观视觉效果.     

基于PCNN的改进Split-merge图像分割

为了更好地分割图像,对传统Split-merge算法作出改进:PCNN先进行分裂,用一种简化的Mumford-Shah模型进行合并,使得分裂阶段不仅无效分割减少,而且无方块效应,对边缘定位准确;合并阶段能够理想地将分裂后的区域合并为感兴趣的前景与不感兴趣的背景,误合并与欠合并大幅减小.对Papav, Monkey, Twoman图像的仿真表明,其分割结果和运行时间均优于AMS,MBMS算法.仿真结果证明,本文算法是一种适用于图像分割的有效算法.     

一种改进的Grover量子搜索算法

Grover量子搜索算法以O(平方根N)的时间复杂度进行非结构化数据库穷举搜索,但当问题的解的个数增加,得到解的概率反而减少.本文分析了这种现象的原因,并提出了基于扩大搜索空间的改进算法.同时,为了在成功概率与迭代次数之间折中,增加一个新参数i使得算法可调.求逆问题的仿真实验表明该方法在同等迭代次数的条件下,成功概率高于传统Grover算法;且如果迭代次数不限,则成功概率可以更高.因此,本文算法更加有效.     

煤粉燃烧H_2S预测模型在对冲燃烧锅炉的CFD应用

新的煤粉燃烧H_2S预测模型包括基于实验的硫释放子模型与参数优化后的气相硫组分总包反应机理。通过编写用户自定义函数将新模型在Fluent平台上予以实现,并通过一维炉中的煤粉燃烧实验进行了对比验证。在此基础上,新的H_2S预测模型被成功应用于1000 MW超超临界对冲火焰锅炉的CFD数值计算中。计算结果表明,新的模型可以非常合理的计算出旋流燃烧器区域及炉膛前后墙、侧墙区域的H_2S浓度分布。这表明新的H_2S预测模型可为旨在减缓高温腐蚀的锅炉运行优化与设计优化提供有力的理论指导。     

基于隶属云模型蚁群算法与LK搜索的TSP求解

提出一种求解TSP的算法,采用"问题无关的进化算法与问题相关的局部搜索相结合"的策略。采用基于云模型的蚁群算法来产生足够好的解;改进传统的LK算法,新加入5种搜索删除集与添加集元素的准则,以此细化搜索。将该算法用于求解TSPLIB中不同类型、城市数从48到33810内变化的TSP,比较该学派与其他学派算法的偏离率与运行时间,结果均显示该算法更优,有效求解了TSPLIB中的非对称TSP、哈密尔顿圈问题。     

两种燃烧方式下变负荷对煤粉锅炉NO_x排放的影响

针对切圆燃烧锅炉与对冲燃烧锅炉在不同负荷下的炉膛出口NO_x排放浓度的变化规律进行了研究,从NO_x生成与还原的机理出发,结合基于Fluent的数值计算解释了切圆燃烧锅炉低负荷NO_x升高而对冲燃烧锅炉低负荷NO_x不升高的原因。     

200 MW等级机组富氧燃烧锅炉方案模拟分析

通过数值模拟对200 MW富氧燃烧锅炉设计方案进行研究,对比了切圆锅炉方案和对冲锅炉方案在富氧干湿工况下的运行特点,分析两种方案燃烧温度、氧量、CO等的分布情况,结果表明切圆方案的炉膛温度均匀性好于对冲方案,但是对冲方案的防结焦和高温腐蚀性能好于切圆方案。模拟结果为200 MW级富氧燃烧锅炉的工程设计和运行提供了参考。     

基于HVS与PCNN的彩色图像增强

提出一种新的彩色图像增强方法:将RGB空间转化为HIS空间后保持H分量不变,对S分量进行指数拉伸;而对I分量则利用脉冲耦合神经网络的特性将原始图像的灰度信息与空间信息一起耦合到神经元的内部活动项,然后利用人类视觉系统模型构建动态阈值与其比较得到增强图像.实验证实了这种方法的有效性.