基于投影浸入边界法的流固耦合计算模型

针对建立的刚体和流体相互作用的浸入边界法数学模型,借助求解不可压缩N-S方程组的分步投影方法的思想来求解基于浸入边界法的耦合系统方程.在空间离散上,对流项采用Quick格式,扩散项采用中心差分格式.时间推进采用显式欧拉法,固体对流体的作用力源项引入流体体积(VOF)方法中的体积比函数,通过龙贝格算法高效求解每个网格单元中浸入刚体所占的体积比.利用VC++编写投影浸入边界法的数值计算程序,并以单圆柱绕流为基准数值算例,通过与其他文献和实验结果的对比,验证了数值计算结果的准确性和可靠性,并进一步分析了不同雷诺数下圆柱绕流场的涡结构分布特征.     

不同曝气剪切条件下活性污泥絮体特性研究

采用轮流搅拌-曝气SBR系统模拟两种不同曝气方式(分点曝气和分段曝气),研究其形成的污泥絮体特性.结果表明:在相同的运行条件下,分点曝气形成的污泥絮体尺度大、沉降性能好,两者的SVI平均值分别为133mL/g和202mL/g,平均粒径分别为74.26μm和53.46μm,而且分点曝气中拥有更多的大颗粒絮体;分点曝气形成的污泥絮体稳定性优于分段曝气,在连续曝气条件下,两种污泥絮体均受到剪切破碎,不仅初始粒子被剥离,而且絮体也被打碎变小,但分段曝气被破碎的程度更大;分点曝气和分段曝气所形成的污泥絮体的EPS含量分别为31.21mg/gVSS和21.6mg/gVSS,且前者EPS中的多糖、蛋白质和DNA组分均比后者多,两者EPS的主要组分以蛋白质为主.两种污泥经连续曝气3h后,EPS皆增大,且多糖含量增加较多;分点曝气和分段曝气形成的污泥比阻分别为5.21×1012 m/kg和7.94×1012 m/kg,前者污泥的脱水性能较好.经连续曝气3h后,两种污泥的比阻明显增大,脱水性能变差.     

一种改进的H.264帧层码率控制算法

针对H.264码率控制算法在缓冲区控制上的不足,提出一种改进的帧层码率控制算法.对缓冲区进行监视,根据已编码帧实际缓冲与目标缓冲占用率的情况进行量化参数的调整.当实际缓冲偏离目标缓冲较大时,适当增大或者减小量化参数,使编码后实际缓冲更接近目标缓冲,防止缓冲发生上溢或下溢.仿真结果表明,对于纹理简单的序列,改进的算法在PSNR几乎不变的情况下,得到了更精确的码率控制,实际缓冲更接近目标缓冲,缓冲区占有率更稳定.     

一种改进的彩色图像多水印嵌入算法

针对彩色图像的版权认证问题,提出一种改进的多水印嵌入算法,采用量化索引调制(QIM)量化方法与提升小波变换结合,将水印分别嵌入到高频和低频系数矩阵,即将载体图像转换到YCbCr空间后,对三个分量分别进行提升小波变换,再用QIM量化方法在Cb和Cr分量的高频系数,以及Y分量的低频系数嵌入水印。实验结果表明,利用改进算法嵌入的水印具有较好的隐蔽和不可见性。抗攻击性测试结果显示,在高斯噪声、椒盐噪声、JPEG压缩和1/4裁剪四种攻击方式下,改进算法比基于DCT的纹理特征嵌入算法的水印NC平均值分别提升6%、2%、46%、2%,具有更强的鲁棒性。     

热电联产机组热能深度梯级利用的研究

在分析热电联产汽轮发电机组运行与热网加热特点的基础上,提出了热电联产机组低位能分级混合加热供热技术,即通过改变传统的热电联产热网加热方式,由汽轮机低压缸排汽的低位能替代中压缸排汽的高位能加热热网循环水,实现热能转换的梯级利用。以某典型200 MW级湿冷机组抽凝式供热为例,分析了低位能供暖系统的热力学特性和节能效果。结果表明,低位能改造后,机组在供热初末期、维持全厂发电负荷不变的情况下,燃煤量减少5.45 t/h,供热负荷增加208.7 GJ/h。供热热源蒸汽代价焓减少150.68 kJ/kg,效率提高23.73%,折合单机供电煤耗下降84.26 g/kW·h。严寒期维持全厂单位h燃煤量不变,电负荷增加12.62 MW,热负荷增加306.1 GJ/h,供热热源蒸汽代价焓减少98.5 kJ/kg,效率提高14.3%,发电煤耗相对下降79.0 g/kW·h。运行表明该低位能改造技术,系统稳定可靠、经济效益显著,节能减排效果明显,具有广阔的推广应用前景。     

JPEG合成图像的盲篡改检测及定位

提出一种经过JPEG压缩且保存为BMP格式的图像盲篡改检测方法。该算法基于原始量化表不一致性实现篡改定位。首先根据压缩图像特性定位DCT块;然后依据块划分估计原始量化表;最后计算图像块偏离量化表程度,并寻找合适阈值,实现篡改区域的自动检测和定位。改进原始量化表估计算法的实验结果表明:改进算法能实现直流(DC)分量的量化系数估计,并提高量化表估计的正确率,且能有效检测单次JPEG压缩图像的篡改及定位。     

One pot synthesis of nano Ag in calcium alginate beads and its catalytic application in p‐Nitrophenol reduction with kinetic parameter estimation and model fitting

In this work, one step process of synthesis of silver nanoparticles (Agnp) embedded in insitu formed calcium alginate (CA) beads is stated. CA, formed from the reaction between sodium alginate and calcium hydroxide, acts as reducing and stabilizing agent as well as support for nanoparticles. The reaction mechanism for the formation and stabilization of Agnp is proposed where the vicinal dihydroxy groups of alginate are assumed to act as the reducing agent for Ag⁺ to Ag°. Transmission electron microscopy (TEM), x‐ray diffraction (XRD), UV‐vis spectroscopy, field emission scanning electron microscopy (FESEM), and atomic absorption spectroscopy (AAS) were used to characterize the Agnp. The formation of spherical nanoparticles with average size range of 4‐5 nm was confirmed by TEM. Catalytic activity of this nano silver‐calcium alginate (Agnp‐CA) composite was evaluated in the reduction of p‐nitrophenol. Concentrations of sodium alginate, calcium hydroxide, and AgNO₃ are found to be the parameters that critically affect the synthesis of Agnp. The efficacy of the catalyst is expressed on the basis of suitable reaction parameters. Both pseudo‐homogeneous and heterogeneous kinetic models are proposed for the reaction to find the best model and the Eley‐Riedel model is found to fit well with the experimental data. The novelty of this work is that the tandem process of CA bead formation, Agnp formation, and Agnp entrapment in CA have been transformed into a single‐step process. Moreover, elaborations of each step of the ionic mechanisms of Agnp formation and p‐NP reduction with Agnp and the establishment of a heterogeneous kinetic model for the reaction are reported for the first time here.     

基于改进完全局部二值模式火焰特征提取的 转炉炼钢终点碳含量预测

转炉炼钢火焰图像特征的准确提取是预测终点碳含量的关键,针对于火焰图像相似性高进而难以区分碳含量相近的火焰图像,导致无法准确精准预测碳含量的问题,提出一种改进完全局部二值模式(improved complete local binary pattern,ICLBP)的彩色纹理特征提取方法,用于提取不同碳含量下更具区分性的炉口火焰图像特征并进行终点碳含量的预测.首先,在不同颜色通道下采用局部相位量化(local phase quantization,LPQ)提取图像相位信息,与CLBP提取的图像幅值信息组合成融合特征ICLBP_MP,以增强CLBP算法结构的鲁棒性;然后,通过改进的颜色信息加权策略对其进行加权,以增强火焰图像的颜色对比度信息;最后,使用K近邻回归模型对碳含量进行预测.实验结果表明,碳含量预测在0.02％误差范围内的准确率为83.9％.     

基于峰值检测的自适应时间窗口计步算法

针对现有的计步算法无法适应用户行走状态、手机姿态多样性的问题,以及有效解决静止状态下的虚假步态周期的判别问题,提出基于峰值检测的自适应时间窗口计步算法。该算法通过检测加验证的方式进行计步,利用双重滤波对原始加速度进行预处理,根据峰、谷值时间差的自适应时间窗口消除伪峰值,再利用方差与标准差对检测到的峰值进行验证。实验结果表明,该算法相比传统方法(固定窗口峰值检测、条件判断峰值检测)在不同运动状态、不同手机姿态下的平均计步精度分别提高了7.7%、3.4%,并且优于目前流行的商业步数计算应用。     

直角密集台阶轧齐曲线

本文在分析具有密集性质的直角台阶轧齐问题中，提出里台阶轧齐曲线相对独立，外台阶轧齐曲线受里台阶影响，并形成某种叠加的基本设想。逐个分析了密集台阶存在的四种状态，推导出各种状态下每个台阶的轧齐曲线方程，并给出了各种状态的判别式及各方程的区间。文章最后以简图方式汇总了各种状态，并用例题归纳了计算步骤。