准东粉煤不均匀熔融规律研究

针对准东煤燃烧过程中存在的结渣问题,采用浮沉法将准东原煤分成不同密度子样,测定了各密度级别灰样的化学组成、矿物组成、煤灰熔融温度和烧结温度,探索准东煤灰微观不均匀熔融规律,揭示准东燃烧结渣机理。结果表明,准东煤粉主要分布在1.40~1.50 g/cm3。煤粉密度从1.50g/cm3升至1.60 g/cm3时,煤灰中SiO_2含量从28.82%提高至60.27%,CaO含量从29.91%降至3.96%,Fe_2O_3含量则从5.85%提高至12.68%,MgO含量从9.09%降至1.92%;软化温度从1 297℃降至1 127℃,烧结温度则从551℃升高至1 000℃。不同密度煤粉颗粒中化学组成和矿物组成的分化导致灰熔融性的不均匀分布,而其灰成分的特殊性导致了熔融温度和烧结温度变化趋势的差异。     

太阳能热声发电系统热电转换性能仿真研究

太阳能驱动的热声发电系统是一种具有广泛应用价值的新型发电系统。本文提出的太阳能热声发电系统以高倍环形菲涅尔聚光器对太阳能进行集热,然后采用行波热声发电系统进一步将太阳能热量转换为电能。该系统采用光学软件Lighttools对新型太阳能驱动的环形菲涅尔聚光器进行光学仿真,计算出聚光器的集热功率,并将集热功率的计算结果与热声模拟软件DeltaEC相结合,对太阳能热声发电系统热电转换性能进行了仿真研究。研究结果证明,所提出的太阳能热声发电系统可行,并为后续的实验研究提供了理论依据。     

基于阈值与活动轮廓模型的SAR图像浒苔监测

针对浒苔分布的监测问题,提出了一种结合阈值分割与几何活动轮廓模型(GACM)的合成孔径雷达(SAR)图像分割方法。首先采用最大熵算法与Otsu算法结合的阈值分割方法获取初始轮廓,在此基础上构建窄带,以缩短运算时间。而后在窄带内采用基于SPF函数的几何活动轮廓模型进行轮廓演化,以得到光滑连续的高精度分割结果。使用Sentinel-1A卫星2021年5月～8月的SAR图像进行实验,实验结果表明,所提方法获取的浒苔分布有着更高的准确率,同时较传统GACM方法显著提高了运算速度,能够实现对浒苔的实时监测。     

基于多标签分类算法的多输入多输出智能接收机模型

传统无线通信系统由发射机和接收机组成,待传输的信息经过信道编码、调制、成型后通过天线发射出去。由于信道衰落、噪声和干扰等因素的影响,到达接收机的信号会存在较严重的失真,接收机需要从失真的信号中尽可能地恢复出原始信息。为解决此问题,提出基于多标签分类神经网络的多输入多输出（MIMO）智能接收机模型。该模型利用深度神经网络（DNN）替代接收机从信号到信息之间的整个信息恢复环节,并采用多标签分类算法代替多个二分类器实现多个比特的信息流恢复,而训练数据集为包含二进制相移键控（BPSK）与正交相移键控（QPSK）两种调制方式以及汉明编码与循环编码两种方式的正交信号。实验结果表明在噪声、瑞利衰落、干扰等情况下,使用传统Alamouti译码方法的接收机误码率（BER）为1E-3时,智能接收机已经实现了BER为0的恢复信息;在保持BER性能相同时,所提多标签分类算法比对比模型的多个二分类器算法在每个批次的训练时间上减少了约4 min。     

块对角占优块三对角方程组的块重叠分割无通信并行求解方法

基于并行计算的分治思想,对块三对角线性方程组的求解提出了一个块重叠分割无通信的高效可扩展并行算法(PBOPUC算法)。当系统严格块对角占优时,在机器精度内,得到与精确解等价的近似解。通过精度分析,得到子方程组的阶数与精度的关系,并用它来控制精度和并行效率。本文的算法已经在上海大学的高性能并行计算机"自强3000"上实现,结果说明,并行计算效率接近100%,加速比几乎是线性的。     

电泳沉积制备质子交换膜水电解用钛双极板氮化钛涂层

在氮化钛(TiN)悬浮液中加入阳离子聚合物聚乙烯亚胺(PEI),通过阴极电泳将TiN沉积在钛基体上,作为质子交换膜(PEM)水电解双极板(BP)。在1.7 V的高电位PEM电解水体系中研究了不同条件下所制涂层的耐蚀性和导电性。结果表明,当TiN与PEI的质量比为1∶0.14时,在5 V电压下沉积90～300 s可获得无裂纹的均匀涂层。它在0.5 mol/L H₂SO₄+2 mg/L F-的溶液中有一定的耐蚀性,在143.6 N/cm²压力下的接触电阻达到了2.10 mΩ·cm²。     

生物质锅炉辅助聚光光伏光热的低碳供热系统建模与优化研究

针对双碳目标下未来供暖系统低碳化转型趋势,设计了一套耦合太阳能聚光光伏光热技术、生物质锅炉和地源热泵的低碳供热系统。使用TRNSYS软件搭建供热系统模型,以天津市某宿舍为研究对象,按照天津市典型年气象参数,采用NSGA-II算法对系统配置与运行参数进行多目标优化。结果表明：在蓄热水箱容积为9.9 m³,地埋管孔数为8,蓄热水箱出口水直接供热温度为44.1℃,仅靠生物质锅炉补热的蓄热水箱出口水温为15.3℃条件下系统运行效果最优;优化后供热系统的聚光光伏光热系统太阳能转化总效率基本在70%以上,结合地埋管可实现对太阳能的高效转化和有效消纳;热泵系统性能系数高,可有效利用低温热源进一步实现高效供热。     

三维抛物型初边值问题的块三对角可扩展并行算法

对三维抛物型方程带Dirichlet边界条件初边值问题的离散系统使用块三对角可扩展并行算法求解。提出了反映差分格式内在并行性的概念——差分格式的并行度,讨论了差分格式的并行度与并行算法性能的关系。使用此方法在上海大学超级计算机"自强3000"上进行了数值实验,实验的结果与理论分析一致。在保证精度的前提下,得到线性加速比,并行效率达到90%以上。     

FSO通信系统接收性能的仿真研究

通过对自由空间光通信(FSO)系统组成原理的分析,利用OptiSystem光通信软件设计了FSO光传输链路仿真模型.在IM/DD调制方式下,结合眼图分析仪和误码率分析仪,对光链路接收性能进行分析,得到了很低的误码率,验证了无线光信号在较为恶劣天气下传输具有切实可行性.