国际水资源利用效率追踪与比较

由于缺乏全面连续追踪,国际水资源及开发利用数据难以满足为水资源管理提供准确现状定位的现实需求。旨在通过对国内外研究成果及数据的全面连续追踪,对主要国家,特别是发达国家用水、用水效率分析比较研究,从国际视角明确我国水资源开发利用水平。研究表明,我国是仅次于印度的世界第二大用水国。我国的产业结构与人类发展指数介于0.7~0.8的中等人类发展水平国家的产业结构基本吻合,而用水结构、用水效率与人类发展指数介于0.8~0.9的国家较为接近。反映了我国水资源利用水平与经济社会发展水平相适应并略有超前的现状。我国是一个水资源利用的大国,但还不是水资源利用的强国。近年我国水资源利用效率显著提高,但与发达国家相比,差距依然存在。     

一种面向对象软件缺陷的早期预测方法

软件过程早期的缺陷预测技术可以辅助软件工程决策,从而提高软件开发与测试的质量。针对面向对象软件,提出一种以分析设计模型的度量经验数据建立缺陷回归预测模型的方法,其中模型的建立使用了一种新形式的支持向量回归算法ν-SVR。为了检验缺陷预测模型的实用价值,使用了来自真实世界的Eclipse项目三个版本的度量与缺陷数据集作为模型实验的训练集与测试集。结果表明,基于面向对象分析设计模型度量建立的缺陷回归预测模型可以在生命周期早期给出有效的缺陷数预测值,从而为软件工程实践提供支持。     

新型内外管差压流量计湿气测量模型研究*

针对湿气的在线不分离测量,课题组提出了一种新型内外管差压式流量计,针对该流量计在天津大学油、气、水三相流实验装置上进行了测试,实验压力定为0.1MPa和0.2MPa,选取了与本实验工况相近的经典湿气测量模型对其虚高值进行了预测,预测结果显示“Bizon模型冶预测效果最佳,但直接应用于内外管差压式流量计,测量误差仍不满足要求,因此,将理论分析与数据融合思想结合,进行了内外管差压流量计的湿气新测量模型拟合,建立湿气虚高值与其特性参数之间的非线性关系式。误差分析验证表明,新测量模型平均误差在1.6%以内,且误差波动性较小,比较稳定,能够满足工业生产中湿气的测量要求。     

具有窄带透明窗口的金属纳米颗粒流体吸收器北大核心

为了解决金纳米颗粒在构建金属流体时存在的紫外-蓝光波段吸收较弱的问题,提出可采用由种子生长法制备的金核银壳纳米棒,该结构可将金纳米棒的局域表面等离激元共振（LSPR）移向紫外-蓝光波段,在有效增强这一波段光吸收的同时,不会影响透明窗口的透射率。实验结果表明,这种由不同尺寸的金纳米棒和金核银壳纳米棒所构成的胶体溶液,能够使紫外-蓝光波段透射率降低到1%以下,在30-1 100 nm光谱范围内实现了较好的宽带吸收,同时在中心波长730 nm附近获得了一个透明窗口,其带宽约为150 nm,透射率大于40%。这种由贵金属纳米颗粒胶体溶液所构成的具有窄带透明窗口的流体吸收器的制备方法相对简单,有望用于太阳电池、传感等领域。     

干扰群井基坑降水设计中的水位复核

干扰群井基坑降水设计中,对基坑内水位降深的复核是关键的一步,它关系到降水井布置的合理性、影响到降水井的数量及基坑降水的成败,该文针对基坑内地下水位复核公式中相关参数的选取进行了分析,探讨了具体参数取值的合理性问题,认为相关参数的选取应该考虑到抽水井的影响半径,公式中的基坑涌水量应该为抽水井影响半径范围内所有抽水井的出水量,分析了参数的使用条件,并结合实际情况提出了改进建议,新参数的取值方法更符合实际情况。     

基于小波包分解与矩阵编码的自适应音频隐写算法

针对音频隐写算法载体利用率较低、不可感知性较差、嵌入效率不高的问题,提出了一种基于小波包分解与矩阵编码的自适应音频隐写算法。算法通过对比音频文件在MP3压缩前后小波包分解系数上的差异,将小波系数不变的位数作为嵌入载体,有效提高了嵌入容量;另外采用混沌模型产生随机三元组对矩阵编码算法进行改进,提高了算法的安全性与嵌入效率。算法在容量方面较直接选取中频子带小波系数作为嵌入载体的隐写算法提升约30%;信噪比(SNR)较使用固定三元组的矩阵编码隐写算法提升约9%。实验结果证明了算法的正确性,能基本满足大容量安全通信的需要。     

基于声发射技术的垂直管气液两相流动检测方法

声发射（AE）作为一种无损检测手段,用于气液两相流的测量具有非侵入式、测量不破坏被测管道及流场分布,信号强、灵敏度高等优点。利用声发射技术在河北大学垂直管气液两相流管道上进行了大量实验,运用现代信息数据处理方法对气液两相流垂直管道流型特征参数进行了提取。分析结果表明利用声发射手段提取出的流型特征参数可以反映出典型流型下的动力学特征。垂直管道中,泡状流、弹状流、环状流以及过渡状态下的乳沫状流在时域和频域信号中有着明显区别,小波能量和小波包分解后的信息熵的值也存在较大的差异性,从另一角度验证了在不同流型下两相流体在管道内部不同的运动状态,利用模式识别的思想,对垂直管4种典型流型进行了流型识别,取得了较好的效果,研究结果表明声发射技术可以作为一种技术手段用于气液两相流流动的检测。     

土木工程专业虚实结合实验教学虚拟教研室建设探索

为了促进土木工程专业实验教学的数字化转型,设立了虚实结合实验教学虚拟教研室,以适应新工科建设背景下创新实践型人才培养的需求。首先,从名师名课支撑、资深专家加盟以及良好的前期成果等方面,阐述了虚拟教研室的组建基础;而后,阐明了组织建设、资源建设和教师团队建设等三方面的建设目标;并从平台建设、虚实结合实验教研创新、教学资源建设与共享、教学方法研究、教学能力提升等建设内容方面,分析总结了虚拟教研室的实施路径和特色之处,可为土木工程实验教学高质量发展提供有力支撑。     

基于T-PLS-GRA的造纸干燥过程能耗非优原因追溯模型

本研究建立了一种结合T-PLS（全潜结构投影）和GRA（灰色关联度分析）的造纸干燥过程能耗非优原因追溯模型。该模型首先基于机理知识和方差特性,去除造纸干燥过程生产数据中的非核心特征变量,并通过3σ原则和箱形图剔除异常值;然后使用施胶前定量与卷取车速数据,结合K-Means聚类算法,实现不同生产状态的分类;最后针对不同的生产状态,对比T-PLS和PLS建立的经济指标计算模型,选用基于T-PLS-GRA算法,构建造纸干燥过程能效非优原因追溯模型。结合国内某造纸厂实时生产数据对该模型进行了验证。结果表明,该模型基于经济指标判断工业生产状态过程,对非优过程预测精准率为77.7%,可较好地跟踪造纸过程设备运行状态的变化过程;并且能追溯非优状态原因及整个工况下,非优生产状态中最大贡献变量出现频次,为企业改进工艺流程及节能优化提供了参考依据。     

燕麦抗冻蛋白对面筋蛋白冻融稳定性的影响

将燕麦抗冻蛋白(AsAFPs)加入到小麦面筋蛋白中,通过测定冻融循环条件下的小麦面筋蛋白的持水性、持油性、乳化和乳化稳定性、二级结构和弛豫时间,研究AsAFPs对冻融小麦面筋蛋白品质的影响。结果表明:经过5次冻融循环后,小麦面筋蛋白的持水率由92.8%降到87.8%,而AsAFPs的加入能够减缓冻融循环过程中水分的流失,使小麦面筋蛋白的持水率由92.8%降到89.8%;小麦面筋蛋白持油性呈上升趋势,AsAFPs的加入可以减少疏水键的暴露,使小麦面筋蛋白持油性低于对照组;小麦面筋蛋白的乳化性降低,乳化稳定性升高,加入AsAFPs后,其乳化性升高,乳化稳定性降低;小麦面筋蛋白无规则卷曲、α-螺旋整体呈下降趋势,而β-折叠和β-转角整体呈上升趋势,加入AsAFPs后无规则卷曲、α-螺旋下降的幅度变小;小麦面筋蛋白的冻结水逐渐向自由水转变,AsAFPs组小麦面筋蛋白结合水和自由水的含量变化幅度均小于对照组。