电力线载波线路调制的FPGA实现

介绍了一种电力线载波线路调制的现场可编程门阵列(FPGA)实现方案，并着重介绍了实现该方案的关键技术——积分梳状（CIC）滤波器、有限冲击响应（FIR）滤波器和自动增益控制（AGC）的FPGA实现。实践表明，该方案切实可行，具有较强的实用性。     

撞击流对火焰稳定性影响的试验研究

研究了射流火焰噪声和撞击式火焰噪声,对比两者以探求撞击流对火焰稳定性的影响。对火焰噪声信号进行频谱分析（FFT）,结果表明,射流火焰噪声包含燃烧噪声和喷流噪声,火焰噪声以燃烧噪声为主,撞击式火焰噪声是主频约420Hz的高频噪声,由燃烧噪声、喷流噪声和撞击区燃烧噪声组成。撞击式火焰噪声频谱图表明,撞击流强化了气化燃烧,有利于火焰的稳定,对气化炉的稳定运行有重大意义。     

灰含量及助熔剂对气流床粉煤气化炉性能的影响

基于气流床粉煤气化炉的平衡模型,考察了灰含量及添加助熔剂对气化炉性能的影响,为工业气化炉变煤种操作提供指导。研究结果表明：在相同气化操作温度下,随着灰含量增加,有效气产率和冷煤气效率降低,比煤耗和比氧耗相应增加。在入炉氧煤比和蒸汽煤比一定时,煤中的灰含量波动±1％,北宿煤气化温度将产生约+27℃的波动,开阳煤气化温度将产生约±15℃的波动。对于高灰熔点开阳煤,助熔剂(CaCO3)添加量占入炉粉煤量5.4％(质量分数)时,比煤耗和比氧耗比未加入助熔剂时分别减少2.8％和6.9％。因此,工业操作中应密切注意入炉煤的灰含量波动对气化温度的影响,相应调整气化操作参数;对于高灰熔点煤,需确定适宜的助熔剂添加比例,以降低气化操作温度,减少煤耗氧耗,降低操作成本。     

基于证据推理和置信规则库的装备寿命评估

针对航天产品试验样本少,寿命评估难的特点,结合产品在研制阶段多种工作环境的失效数据,提出了一种基于证据推理(evidential reasoning,ER)和置信规则库(belief-rule-base,BRB)进行装备寿命评估的新方法.首先,分析了模型的合理性并使用多维BRB模型将多种环境下的寿命数据折合为标准工作环境下的寿命数据,然后通过ER算法将折合后数据和实际工作环境数据进行融合.其次,详细说明了BRB--ER模型的推理过程和寿命评估的步骤.最后,采用某航天产品的失效数据对该方法进行了验证,并用已有的产品寿命的固定值进行BRB的参数更新.研究结果表明,在专家知识准确合理时,该模型能够准确地评估产品寿命,并可根据已有的产品的固定寿命进行训练,建立更加准确的寿命预测模型.     

基于静力测试的三维曲面结构测点优化配置

传感器测点优化配置在结构健康监测系统中具有重要作用。针对结构健康监测中静力作用下三维曲面结构变形状况进行了研究,提出了三维曲面结构的测点优化配置方法。首先,对三维曲面结构进行测点组合选取,根据已知测点的响应值采用三维超曲面样条函数插值估计未布置测点的响应值,然后建立适应度函数,对未布置测点的估计值与实际值的误差进行判定,最后通过二重结构编码遗传算法对测点组合进行优化,选取适应度函数值最小的测点配置方案,从而实现了传感器测点优化配置的目的。应用该方法对简支的圆柱壳弯曲变形进行了测点优化配置,得到的适应度函数值最小的测点配置方案中,未布置测点的估计值与实际值的误差为1.10％,从而验证了该方法的可行性和有效性。     

基于置信规则库专家系统的发动机故障诊断

针对发动机故障原因和征兆之间存在的复杂非线性关系,利用RIMER(基于证据推理算法的置信规则库推理方法)对发动机进行故障诊断,克服了传统专家系统或神经网络技术只能单一利用专家知识或训练数据的缺点,将定性知识与定量数据有效结合,对发动机故障原因进行了研究,给维修人员提供了重要参考依据,仿真实验结果表明该方法可行有效.     

基于隐马尔可夫模型的陀螺仪漂移预测

针对陀螺仪实验数据的有限性和非平稳性,提出了基于自回归(AR)模型和隐马尔科夫模型(HMM)的陀螺漂移预测方法。首先利用AR模型参数能够敏感状态变化规律的特性,提取陀螺漂移数据的自回归系数作为特征量;然后对具有混合高斯输出的HMM进行训练;最后对陀螺仪的状态进行加权预测,改进了趋势预测的方法,解决了陀螺漂移在小样本数据条件下的预测问题。实验分析了加权模型阶数和HMM状态数对陀螺漂移预测结果的影响,并验证了预测方法的有效性。     

金属3D打印复合毛细芯孔径配比对环路热管特性影响

环路热管（loop heat pipe,简称LHP）是一种利用工质相变进行热量传递的强化传热元件,广泛应用于余热回收、太阳能集热器以及电子器件散热等。而LHP蒸发器内毛细芯对其工作性能具有决定作用,3D打印毛细芯可克服烧结毛细芯孔径分布不均且随机性高的局限性。本文根据LHP蒸发器内气液两相的流动特点,将3D打印毛细芯的上层定义为吸液层,下层定义为蒸发层,并对其上下层孔径的配比进行研究后发现：在本文所研究的工况下,当蒸发层孔径一定时,增大吸液层孔径会使蒸发区内过热度降低;减小吸液层孔径会使蒸发区内出现干烧现象,二者皆会限制LHP的传热性能。此外,当吸液层孔径一定时,增大蒸发层孔径会造成热泄漏,减小蒸发层孔径可强化LHP在高负荷下的传热性能。蒸发层孔径为100μm、吸液层孔径为200μm的复合毛细芯具有更高的传热系数和热负荷。     

滴管炉内不同煤阶煤焦水蒸气气化反应特性

在滴管炉内对煤焦与水蒸气气化反应进行了实验研究,考察了煤阶、气化温度、水蒸气与进料煤焦质量比(气焦比)对气化气体产物释放特性以及煤焦转化率的影响。实验温度为1100、1200、1300和1400℃,气焦比分别为0.4:1、0.6:1和1:1。研究发现:滴管炉内不同煤焦的水蒸气气化气体产物以H2含量最高,CH4含量最低。不同煤阶热解焦、气化温度以及气焦比的变化影响滴管炉内水蒸气气化产物气体组成和转化率的高低。随气化温度的升高,神府煤焦和北宿煤焦气化气体产物中H2和CO产率不断增大,H2/CO的比值则逐渐减小,碳转化率有不断增加的趋势。在气化温度大于1200℃的条件下,当气焦比从0.4:1增至0.6:1,神府煤焦和北宿煤焦的碳转化率变化幅度不大(5%以内);当气焦比从0.6:1增至1:1,北宿煤焦的碳转化率略微降低,而神府煤焦的碳转化率增幅则在15%以上。     

天然气非催化部分氧化转化炉模拟

O2/CH4比、操作压力和气化炉长度等因素对天然气非催化部分氧化转化炉的运行至关重要。研究建立了基于反应动力学的反应器网络模型和平衡模型。考察了O2/CH4摩尔比、压力与停留时间对合成气出口温度和组成的影响。结果表明,反应器网络模型的预测结果与工业运行数据吻合较好。随着O2/CH4摩尔比增大、压力的上升或停留时间的变长,两种模型模拟结果的差异逐渐变小。反应器网络模型模拟结果表明,O2/CH4摩尔比上升,合成气温度逐渐升高,出口甲烷含量逐渐降低,H2/CO摩尔比逐渐下降。在停留时间较短时,压力的上升会促进甲烷的转化,而在停留时间较长时,较高的压力会抑制甲烷的转化。