基于改进Graph Cuts的印刷电路板CT图像分割算法

基于锥束CT的印刷电路板(PCB)无损检测是近年来出现的新的PCB检测手段,但是CT图像中普遍存在的金属伪影容易导致PCB图像的错误分割。为了抑制金属伪影对PCB图像分割的影响,文章提出了一种基于图割的交互式分割方法。利用受金属伪影影响的PCB图像灰度分布特点设计了新的权值函数,并进一步利用了用户输入的信息,将用户选取的种子点信息作为计算区域项权重的重要参数。通过对多组印刷电路板图像进行分割实验比较,结果表明与经典的Graph Cuts和Grabcut等算法相比,文章方法在准确性方面有明显提高。     

水合盐热化学储热材料的研究概述

热化学储热材料是通过化学反应过程中化学键的破坏与重组来实现热能的储存与释放.与其他储热材料相比,热化学储热材料具有储热密度高、长周期稳定储热等优势.水合盐热化学储热材料可以高效储存太阳能和工业余热等中低温热源,在热化学储热领域具有很高的关注度.纯水合盐材料(如LiCl、LiBr、CaCl2)液解相对湿度较低,水合(脱水)反应包含固-气水合(脱水)反应、气-液-固三相液解(结晶)、液-气吸收三个过程,这种循环过程可显著提高水合盐的储热密度.若吸水量控制不佳则易引起严重的传质和腐蚀问题.对于液解相对湿度较高、储热密度较高的水合盐,如SrBr2和MgSO4,其传热性能差、孔隙率和渗透率低.将水合盐嵌入多孔基质中形成多孔基质水合盐复合储热材料可进一步强化其传热,并同时解决水合盐的潮解结块问题.近年来,人们对多孔基质水合盐复合储热材料进行了深入研究,获得了多种储热密度高、具有良好循环稳定性的复合储热材料.多孔基质水合盐复合储热材料设计过程中,多孔基质的选择尤为重要.目前研究的热点主要集中于膨胀石墨、沸石、蛭石、硅胶、活性氧化硅等.将LiCl和膨胀石墨(EG)制成的复合材料用于10 kWh的低温热化学吸附储热装置中,系统的储热密度高达3142 kJ/kg;以活性氧化铝(AA)为多孔基质、LiCl为嵌入盐制得了一种新型复合材料(AL),其中AL25(盐含量为14.68％,质量分数)复合材料的结构稳定,储热性能最优,具有最高的储热密度为1041.5 kJ/kg,充热温度为120℃;在不使用多孔基质的条件下,MgCl2·MgSO4二元水合盐在超过50次循环实验后,仍保持良好的性能,说明其具有非常高的循环稳定性.本文基于反应动力学、平衡吸附量和化学反应平衡等理论,从传热和传质性能、循环稳定性和储热密度等方面综述了水合盐热化学储热材料的研究成果,探讨了水合盐热化学储热材料存在的问题,以期为开发高效水合盐热化学储热材料提供参考.     

热化学反应器放热过程模拟及参数影响规律北大核心CSCD

热化学储热因其具有储热密度高、存储过程几乎无热量损失等优点在推动可再生能源的利用、助力实现“双碳”目标中具有重要作用,其中热化学反应器的设计及性能优化是重要环节。本文对以硅胶球为储热材料的热化学反应器进行了放热实验,并建立了二维仿真模型。通过调整模型参数中硅胶球最大吸水量、亲和系数、非均质参数及指前因子和活化能等参数使数值模拟和实验的反应器出口温度结果具有良好的一致性。参数中对空气出口温度影响较大的有亲和系数、非均质参数及硅胶球最大吸水量,比热容的影响最小,指前因子对空气出口温度的影响大于活化能。其中非均质参数由1.2增大至2.8时,空气最高出口温度由140℃降低至70℃。增大硅胶球的比热容在降低反应器最高出口温度的同时,还有助于延长到达最高出口温度的时间。该研究结果结合小型反应器实验数据可以对大规模储热装置多次充放热循环后的性能进行更加准确地预测,进而优化反应器及系统设计。     

基于粒子群算法的转炉用氧节能优化调度

针对钢铁空分企业氧气放散率高、综合能耗高的问题,建立了以减小转炉用氧总量波动和降低系统能耗为目标的转炉用氧调度模型。综合考虑了吹炼区间时长不变、各吹炼区间起始时刻满足工艺要求、钢水温度大于1250 °C、转炉用氧调度前后变动最小等约束,以基于整数空间的粒子群（Particle swarm optimization, PSO）算法进行求解。同时,以国内某大型钢铁企业空分厂为案例,采用Pipeline Studio软件建立该厂区氧气管网输配系统模型,对转炉用氧调度的节能优化效果进行了验证。结果表明,本文提出的转炉用氧节能优化调度在研究时间段尽可能安排单台转炉生产,有效降低多台转炉吹氧重叠时间,在生产时间内错峰用氧,减小转炉用氧总量波动,缓解氧气供求不平衡的矛盾。在120 min研究时长内,调度前后系统氧气放散量由1242.1 m3降低至0,相应的空分系统的电耗节约了1192.42 kW·h,氧压机的压缩能耗增大了41 kW·h,氧气管网输配系统节约总能耗为1151.42 kW·h。综合计算来看,转炉用氧调度应用到全年,预计减少氧气放散总量5.44×106 m3,节约氧气管网输配系统总能耗5.22×106 kW·h。      

多回路制冷空调综合型实验系统的研制

制冷系统是多输入、多输出的系统,而且各操作参数相互关联.随着环境和室内热负荷的变化,制冷空调系统通常是在变工况条件下运行.为全面研究制冷系统的实际工作特性,研制开发了变频蒸气压缩式多回路制冷空调综合性实验系统,通过调节连接蒸发器和冷凝器的空气回路可以在任何时间模拟实现全年的运行工况,而不受季节的影响.详细介绍了实验系统的设计原理、调节方法、技术参数和数据采集系统.利用该实验系统既可获得参数间的动态关联特性,还可进行单体设备的性能测试以及不同控制策略的比较实验,为制冷系统动态仿真研究、各部件的合理匹配和优化运行控制策略提供实验基础.     

基于PCI总线的高速数据采集卡系统设计与实现

本文介绍一种基于PCI总线的高速数据采集卡系统的设计方法,讨论了设计高速数据采集系统的关键技术,给出了系统整体设计方案和PCI接口通信方式,完成了采集卡设备驱动程序及其应用程序的实现。     

液化气储罐受热引爆机理分析

沸腾液体膨胀蒸气爆炸(boiling liquid expanding vapor explosion,BLEVE)是过热液体整体沸腾迅速膨胀引发的爆作.液化气罐在储运中时有BLEVE在发生.基于英国健康与安全署的关于液化气罐在火焰包围环境下的实验结果,分析了储罐受热后其内部压力、罐壁温度变化及储罐介质排放等一系列热物理过程及各相关因变量之间的相互关系.据此介绍了可以模拟储罐受热引发BLEVE现象的压力液化气仿真软件PLGS99的物理模型与数学模型,并在此基础上详举实例讨论了储罐受热引发BLEVE爆炸的机理.      

基于“3060”目标的中国钢铁行业二氧化碳减排路径与潜力分析

 中国钢产量占世界总产量的56.7%,CO₂排放占世界钢铁总排放的72.5%,占全国碳排放的15%。为实现“3060”目标,对国内外钢铁行业现状、减碳路径与潜力进行了分析,探讨了短流程、能源结构调整和余能利用对碳减排的贡献度及碳税对减碳的影响。进出口方面,中国2020年钢铁出口量占世界总出口量的12.8%,占中国钢铁产量的4.8%,以满足内需为主,适当增加废钢进口量可减少碳税,同时降低中国对铁矿石的依赖度,提高中国在原材料市场的议价权;当短流程占比提高至30%时,预计每年减碳3.8亿t,对2030年减碳贡献率为2.09%,减少碳税152亿美元;采取70%废钢+30%DRI电炉炼钢流程时,可实现碳减排0.7亿t,对2030年的减碳贡献达0.39%,减少28亿美元碳税。实施氧气高炉技术、氢能冶炼技术及CCUS技术,可减碳49.55亿t,对2030年减碳贡献率为24.6%,减少碳税1 982亿美元。其中,氢能冶炼减碳效果最显著,可减碳42.63亿t,对2030年减碳贡献率为20.79%,减少碳税1 705.2亿美元,其次为氧气高炉,可减碳3.42亿t,对2030年减碳贡献率为1.88%,减少碳税136.8亿美元。若高品位余能全部得到有效利用,预计可减碳1.39亿~1.4亿t,对2030年减碳贡献率为0.77%,减少碳税55.84亿美元。当低品位余能利用率从30%提高至50%时,预计减碳0.66亿t,贡献率为0.36%,减少碳税26.4亿美元。为实现“3060”目标,中国钢铁行业短期内可提高短流程覆盖率,同时加速研发氧气高炉、氢能冶炼、储能、余能梯级利用等减碳新技术。     

湖北地区绿色建筑适宜技术及增量成本分析

为了更加有效地推动我省绿色建筑的发展与研究,该文首先介绍了我省绿色建筑发展现状,然后详细分析了43个已获得绿色建筑评价标识项目的内容与评估成果(其中包括28个住宅项目和15个公共建筑项目,涵盖一、二星级项目),根据这些项目绿色建筑申报书的情况总结出了不同类别不同星级绿色建筑的增量成本,分析得出现阶段项目的技术路线决定了增量成本的大小,可以考虑进一步将一星绿色建筑作为我省建筑设计的基本要求,以提高建筑行业的整体质量和水平。