不可压Stokes方程数值计算的无网格方法

针对应用标准无网格方法求解不可压缩Stokes方程时压力会产生剧烈的数值伪振荡,给出一种消除压力伪振荡的无网格稳定化方法,并用其计算了2个不可压缩Stokes流动问题的经典算例.数值实验结果表明,此方法成功地消除了压力的数值伪振荡,验证了方法的有效性,且解的精度高、稳定性好,从而为无网格方法进一步模拟复杂流体流动问题提供了一种有效的思路.     

基于滑移网格的凹槽型抛光工具在液流悬浮加工中的非定常特性研究

为研究液流悬浮抛光加工中凹槽型抛光工具/工件之间流体抛光液的非定常流动特性,基于滑移网格和RNGκ-ε湍流模型计算加工区域内的非定常流动。计算结果表明:在一个周期内,抛光工具凹槽相对于工件的位置不同,其内的速度与压力分布呈周期性变化;当凹槽转过最小间隙处时,最大流体动压力出现先增大后减小的变化规律,表现出明显的非定常特性。通过实验研究,得出最小间隙附近区域材料去除最为明显,与仿真结果相一致。     

用同位网格算法实现三维方形开口流的数值模拟

为了能够真实模拟固体壁面对流场的影响,采用储存量小、计算速度快的同位网格SIMPLER算法对三维方形开口流进行了数值模拟.数值结果表明,平行于来流方向,不同截面内速度、压强、流线等受固体壁面影响各不相同;雷诺数不同时,主流束附近中轴速度v变化剧烈.     

基于CFD的锥形散射器强化清灰特性数值模拟及优化

针对外滤式滤筒除尘器作业时,尘粒附着在滤料表面,导致过滤效率低、系统阻力高等问题,课题组提出加装锥形散射器,辅助提升压缩气体喷吹压力,干扰流场实现清灰;并采用计算流体力学数值方法对除尘器清灰过程的流场进行模拟.研究结果表明:无散射器的喷吹清灰过程中,滤筒上、中、下的侧壁正压峰值随着喷吹距离的变化,无明显规律呈现;加装锥...     

基于Realizable k-ε湍流模型的山楂片热风干燥数值模拟

为解决某型山楂片干燥设备在干燥过程中存在的温度分布不均问题,采用数值模拟和试验研究的方法对山楂片干燥设备进行分析。基于Realizable k-ε湍流模型和DO辐射模型对干燥设备进行数值模拟,并通过自定义程序将PI温控算法应用于数值模拟中,以还原实际设备的温控系统。根据模拟结果对干燥设备进行结构优化。与原结构相比,优化结构后山楂片的平均温度由59.83℃提高至64.55℃,温度极差由13.45℃降至9.37℃,温度不均匀系数由6.20%降至4.30%。优化结构后的设备对山楂片的干燥效果优于原结构。研究构建热风干燥的多物理场模型,为改善物料干燥均匀性提供参考。     

基于多尺度冗余字典稀疏分解的纸病图像背景补偿方法

对于纸病检测中纸张图像背景不均匀以及图像灰度特征不明显等造成纸病测量精度低的问题,建立多尺度冗余字典,采用正交匹配追踪算法(OMP)对纸病图像进行稀疏分解,并根据纸病背景图像和纸病图像不同形态特征,对背景进行补偿,从而增强纸病特征。实验表明,该方法能够有效地重构并补偿纸病背景图像,突出灰度特征较弱的纸病,提高纸病检测的准确性。     

非线性对流扩散方程特征有限元的两重网格算法

对非线性对流扩散方程，构造了特征有限元的两重网格算法，并给出了数值算例。此方法是先在粗网格上计算一个非线性问题，再在细网格上计算一个线性问题，数值算例表明，在计算精度保持不变的情况下，此算法可以提高非线性对流扩散问题的计算效率。     

二维Navier-Stokes方程新的精确解

研究二维Navier-Stokes方程的显示精确解.应用泛函分离变量法给出拟解将原方程约化为常微分方程组获得了一组新的精确解,同时应用对称法给出了另外一组新的精确解.这两组解的获得推广了前人的研究成果.     

几类微分方程边值问题的直交解

讨论了几种不同类型微分方程边值问题的直交解．通过对第一类微分方程边值问题基本函数的分析,不仅证明方程有直交解,并且还得到了基本函数直交时的权函数．然后对最高阶为4阶的偶数阶Sturm-Liouville型微分方程边值问题进行分析讨论,证明偶数阶Sturm-Liouville型微分方程边值问题也有直交解存在．     

基于矩阵分解的周期块三对角线性方程组的并行直接解法

提出了分布式环境下求解周期块三对角线性方程组的一种并行算法．该算法充分利用系数矩阵结构的特殊性,通过对系数矩阵进行适当分解及近似处理,使算法只在相邻处理机间通信2次,并从理论上给出了算法有效的一个充分条件．最后,在HP rx2600集群上进行了数值试验,结果表明,实算与理论是一致的,并行性也很好．     

二次正交旋转组合设计法优化咸蛋清酶解条件

在木瓜蛋白酶酶解咸蛋清的单因素实验基础上,采用二次正交旋转组合设计实验方法对酶解工艺进行了优化。建立了底物浓度(X1)、加酶量(X2)、温度(X3)、pH(X4)与水解度(Y)的经验数学模型:Y=25.77583-4.01800X1+1.42650X3-1.48800X4-1.52933X21-2.50133X22-3.44708X23-3.02933X24+1.05450X1X2-1.58850X2X3。该模型的R2=96.49%,R2adj=94.14%,说明回归方程对实际拟合情况较好,自变量和响应值之间线性关系显著。最终得到咸蛋清酶解最佳条件为:底物浓度3%、加酶量5000U/g、酶解温度50℃、pH5.5、酶解6h。最佳条件下酶解咸蛋清水解度高达26.18%;氮收率可达93.47%。     

二次回归正交旋转设计优化鸭肉渗透传质模型

为了研究禽类食品原料在不同的渗透处理条件下的传质和脱水规律,实验选择鸭肉片作为研究对象,采用食盐和蔗糖溶液作为渗透液,在单因素试验的基础上,应用二次回归正交旋转设计研究厚度、渗透液浓度、温度、时间等各因素对鸭肉的影响。结果表明鸭肉渗透脱水的最优加工条件为:盐浓度为9.50%～9.91%,糖浓度为7.81%～8.12%,时间为3h,厚度为2.80～2.92mm,温度为18.22～18.93℃。     

基于低秩分解的织物疵点检测

针对传统低秩分解法导致的图像信息过度丢失和织物弹性导致的歪斜问题,提出一种基于Beta范数的改进低秩分解检测方法。首先,通过提取织物图的基元特征构造先验信息图。其次,采用Beta范数代替低秩分解中的核范数,并由先验信息图引导低秩分解方法对织物图进行分解,解决了传统低秩分解方法中核范数导致的图像信息过度丢失的问题。进而,提取织物图的方向梯度直方图(HOG)特征构造后验信息图,并将后验信息图和通过低秩分解得到的稀疏分量进行哈达玛乘积获得显著图,解决了织物弹性导致的歪斜问题。最后,利用最优阈值分割得到疵点图。将实验结果与已有的4种方法进行对比,结果表明,该方法可以有效抑制歪斜干扰,且检测时间更短。     

响应面法和正交实验法优化天山岩黄芪多酚提取纯化工艺

目的采用响应面法和正交实验法对天山岩黄芪中多酚的提取及分离纯化工艺进行优化。方法采用单因素和响应面法确定天山岩黄芪多酚提取最佳工艺;筛选最佳型号的大孔吸附树脂,利用正交实验法优化大孔吸附树脂对天山岩黄芪多酚纯化分离的工艺。结果天山岩黄芪多酚提取的最佳工艺参数为:提取所用乙醇浓度为60%(V/V),料液比为1:25(m/V),提取温度为60℃提取时间为1.5 h。采用此方法提取天山岩黄芪多酚的含量为0.3316 mg/g;对天山岩黄芪多酚纯化的最佳大孔吸附树脂型号为HPD 500(径高比为1:5),最佳工艺参数为:上样量0.3柱床体积(bed volume,BV,1 BV=90 mL),65%乙醇洗脱,上样浓度为9%,此方法纯化天山岩黄芪多酚,含量为40.94 mg/g。结论采用响应面法实验优化法提取天山岩黄芪多酚,工艺稳定可靠;HPD500型大孔吸附树脂对天山岩黄芪多酚类物质纯化效果良好,可为天山岩黄芪中多酚的制备工艺提供参考。     

应用Gussian回代交替方向图像分解算法的色织物疵点检测

针对传统的人工织物检测方法效率低,稳定性差,处理速度慢的问题,提出了基于Gaussian回代交替方向(ADMG)图像分解的色织物疵点检测算法。首先对疵点织物进行直方图均衡化的预处理操作,以减少织物背景纹理信息对织物疵点检测产生的影响。然后采用总方差范数与Sobolev空间中的半范数相结合的Gaussian回代交替方向的图像分解算法,将色织物图像分解为疵点部分u和纹理部分v。最后,应用二维Otsu阈值方法将图像的疵点部分u分割,识别织物图像上的疵点。实验结果表明:通过基于ADMG图像分解算法对包括星型、方格型和圆点型在内的色织物图像疵点检测是可行、有效的,可得到满意的识别结果。