Comprehensive numerical investigations on the thermal performance of heat recirculating micro combustor with pin fins for micro-thermal voltaic system applications

Aiming at improving the relatively low energy output and energy conversion efficiency of the micro-thermal voltaic (MTPV) system, an innovative heat recirculating micro combustor with pin fins is designed. The effects of pin fins arrangement, hydrogen/air equivalent ratio on the energy output and performance of CHMC, HMCP and HMCI are compared and investigated. The result shows that when the V_in is 6 m/s and Φ is 1.0, the emitter power of CHMC is 72.76W, and that of HCMP and HCMI micro combustor are 75.99W and 76.35W. and the emitter efficiency of CHMC, HCMP and HCMI is 41.93%, 43.26% and 44.01%. HMCI has better energy output capability compared with CHMC and HMCP. Even though, HMCI brings a higher pressure drop, it is within the acceptable range. When the V_in is 6 m/s, the pressure drop from the pin fins only accounts for 26.4% of the total pressure drop for HMCI. Through the study of equivalent ratio, it is found that HMCI has good adaptability in different equivalent ratio range. This work provides new ideas for the development of MTPV system in the future.     

基于多层次语义特征的建筑立面点云提取方法

建筑立面信息是指建筑物与外部空间接触面的空间分布及属性信息,如何从点云数据中提取建筑立面信息是点云数据处理中的热点和难点。为解决传统格网密度算法在建筑立面点云提取时评价标准单一、适应性不强的问题,综合分析建筑区各类典型地物点云的高程分布、投影密度、法向量分布等局部及整体空间特征,构建由点云单点语义、格网语义及区域语义组成的多层次语义特征描述子,在此基础上提出一种建筑立面点云提取方法,针对建筑立面点云在不同层次语义上的特点设置合理阈值,通过逐层筛选实现建筑立面点云的精确提取。试验结果表明：该算法能在低层、高层以及超高层建筑区等不同场景海量点云中快速准确地实现建筑立面点云提取,算法精度、效率、适应性良好。     

京津唐地区城市化对植被物候的影响研究

城市化过程使得土地利用、地表植被覆盖发生着显著的变化,如何定量化描述城市化对植被物候的影响越来越受到各方的关注。基于京津唐地区2001~2006年NDVI时间序列影像,得出了京津唐地区植被物候空间分布格局,计算出北京、天津、唐山3个核心城市城区的距离变量与平均植被物候,并分析了城市化对植被物候指标的影响趋势。结果表明:①2001~2006年,北京城市化使得城区及离城区较近的地方植被生长开始时间提前、结束时间推后、生长季周期变长、NDVI振幅减小;②天津和唐山的城市化使得城区及离城区较近的地方植被生长开始时间延后、结束时间提前、生长季周期变短\,NDVI振幅减小;③城市化对植被物候的影响与该地区城市扩张类型存在相关性关系。     

驻波聚焦在体模中形成的精细损伤

为了提高聚焦超声的治疗精度,本文通过将两个完全相同,频率为0.6 MHz的行波聚焦换能器同轴共焦相向放置实现驻波聚焦。在相同焦点峰值正声压（17 MPa）条件下,结合组织中的声场数值仿真、空化和非线性测量,对比研究了驻波聚焦和行波聚焦超声分别辐照仿组织体模过程中的损伤变化及形成机制。研究可见：（1）相同焦点峰值正声压条件下,驻波聚焦和行波聚焦辐照形成的初始损伤尺寸分别为0.18λ×0.25λ、0.91λ×0.3λ,而达到相同焦点峰值正声压驻波聚焦所需的换能器表面声压仅为行波聚焦的0.46倍,表明驻波聚焦可以实现更精细的损伤同时降低声通道上声压幅值保护声通道的安全性。（2）相同焦点峰值正声压条件下,行波聚焦更快出现损伤,相比于空化,非线性效应影响更大。研究说明基于同轴共焦相向放置两换能器形成的驻波聚焦相比行波聚焦可以实现更精细的损伤,且声通道更安全,为驻波聚焦应用于临床提供了理论参考。     

基于概率性能感知演化博弈策略的“云+边”混合环境中任务卸载方法

针对“中心云服务器+多个边缘服务器”构成的“云+边”混合环境中多任务卸载效率不足的问题,提出了一种基于概率性能感知演化博弈策略的任务卸载方法。首先,在一个“中心云服务器+多个边缘服务器”构成的“云+边”混合环境中,假设其中分布的边缘服务器具有时变波动的性能,采用一种基于概率性能感知演化博弈策略的任务卸载方法对边缘云服务器的历史性能数据进行概率分析,以获得演化博弈模型;然后,生成服务卸载的演化稳定策略（ESS）,使每个用户都能在获得高满意度的前提下进行任务的卸载。基于云边缘资源位置数据集和云服务性能测试数据集进行模拟实验,在24个连续时间窗口上进行不同方法的测试比较。实验结果表明,所提方法在多个性能指标上都优于传统的贪婪（Greedy）算法、遗传算法（GA）和基于纳什均衡的博弈论算法等任务卸载方法。该方法的平均用户期望达成度相较于三个对比方法分别提升了13.7%、117.0%、13.8%,平均卸载时延分别降低了6.5%、24.9%、8.3%,平均货币成本分别降低了67.9%、88.7%、18.0%。     

基于连通管原理的桥梁挠度自动测量方法

基于连通管原理,采用RS485通讯技术等手段,给出了一种桥梁挠度自动测量的方法。该方法具有实时、在线、远程、精确等特点,且不受人为因素和环境因素的影响。通过重庆石板坡长江大桥应用该方法测量挠度的案例证明,其测量结果的相对误差小于5％,表明该系统稳定可靠。这种测量方法能用于更多桥梁挠度的自动监测。     

EPA与PROFIBUS-DP协议转换网关的设计

针对当前各种总线共存、无法实现互连互通的状况．通过对EPA和PRoFIBUS—DP基本特性的分析,提出TEPA与PROFIBUS—DP总线互连的协议转换网关模型,详细介绍了该协议转换网关的硬件结构和软件实现方法,构建了实验测试网络,实际测试表明所研发的EPA与PROFIBUS—DP协议转换网关运行稳定可靠。     

考虑负效应的垃圾回收两级选址-路径模型与算法

针对生活垃圾中转站和焚烧站的选址-路径问题（LRP）,考虑经济目标和垃圾设施的负面影响,设计了与风向和距离有关的负效应分段函数,构建了两级多目标选址-路径（2E-MOLRP）模型,并提出了鲸鱼优化算法（WOA）和模拟退火（SA）算法结合的非支配算法WOA-SA。首先,结合随机方法与Clarke和Wright(CW)节约算法优化初始种群;其次,采用非线性动态惯性权重系数调整收敛速度;然后,设计WOA-SA的并行结构来增强全局搜索能力;最后,使用非支配排序法得到帕累托解集。对Prins和Barreto等35个基准案例以及天津市模拟案例进行分析。结果表明,WOA-SA可以找到20个基准案例的已知最优解（BKS）,且对Prins和Barreto案例的求解结果与BSK差距的平均值分别为0.37%和0.08%,具有很好的收敛性和稳定性。将所提模型和算法应用于实例,给决策者提供了三种不同方案的负效应值及经济成本的方案,以支持不同偏好决策者选择,从而减少垃圾回收物流成本和设施对环境的负面影响。     

提高阿基米德螺旋相控阵换能器焦点声压的仿真研究

针对阿基米德螺旋相控阵换能器焦点声压不足的问题,通过有限元仿真,分别讨论了换能器阵元形状和频率改变与声场的变化关系,从焦点声压、偏转范围、栅瓣水平、焦域大小等方面进行了研究。结果表明,相同频率下,扇形阵元阿基米德螺旋相控阵换能器的焦点声压比圆形阵元时的焦点声压提高了32.28%,偏转范围为20 mm×20 mm×40 mm;在扇形阵元形状的情况下,频率选择0.9~1.0 MHz,不仅能获得较高的焦点声压,同时还能保证改善聚焦性能。文章的仿真结果为阿基米德螺旋相控阵换能器提高焦点声压,满足深部组织消融治疗需要的高功率要求提供了有用的设计参考。     

基于WCDMA的矿用M2M终端系统的设计

为了将井下人员信息、设备信息以及环境信息通过井下现有的通信网络传送至煤矿信息中心,提出了一种基于WCDMA的矿用M2M终端系统的设计方案,详细介绍了该系统硬件和软件的设计。该系统实现了对井下目标信息的采集、人机交互操作及数据通信功能,通过WCDMA网络将采集的数据互传,实现了物与物相联、物与人相联以及物与网络相联的物联网。