福建平潭风化花岗岩原位测试及岩土参数取值研究

因风化花岗岩具有结构性强,遇水软化、常规钻探取原状土样难等特点,所以通过常规土工试验获得的风化花岗岩的抗剪强度和变形参数往往偏小很多。为了合理确定风化花岗岩的抗剪强度和变形参数,以福建平潭某工程为项目背景,对福建平潭地区具有代表性且结构性强的风化花岗岩地层开展了旁压试验、标准贯入试验、剪切波速测试和平板载荷试验等系列原位力学特性试验研究,通过相关理论对原位试验结果进行了分析研究并推算了风化花岗岩的抗剪强度和变形参数。将旁压试验计算结果与平板载荷试验及室内试验进行了对比分析和验证,发现旁压试验计算结果与平板载荷试验推算的结果较为一致且明显大于室内试验结果。研究结果表明旁压试验结果在很大程度上反映了深部风化花岗岩的原状特性,利用旁压试验结果推算风化花岗岩的抗剪强度和变形参数是合理的。针对风化花岗岩,旁压试验是值得广泛推广应用的一种原位试验手段。     

基于集对分析的区域水资源承载力评价

针对水资源承载力评价指标的不确定性,提出了基于集对分析和熵权赋值的水资源承载力评价方法,并将其应用于河南省11个市的水资源承载力评价.结果表明:南阳、平顶山的水资源承载力相对较强,其他几个市承载力相对较弱,整体上河南省水资源承载力处于较低的水平,水资源开发利用程度较高,区域水资源承载人口、经济与生态环境的潜力较小.     

基于边缘流的水平集牛胴体眼肌图像分割

牛肉在切割过程中常存在残留血液覆盖在脂肪表面,使得脂肪和肌肉对比减弱.针对生物体弱对比图像分割问题,采用了结合边缘流的水平集方法对牛肉眼肌图像进行分割,准确提取了眼肌边缘,分离出了眼肌内部脂肪与肌肉组织,准确率高.该方法避免了单纯边缘流算法提取边界不连续的问题,降低了水平集算法的迭代时间复杂度,避免了初始轮廓选取的主观性.并将实验结果与水平集方法进行了对比,基于边缘流的水平集方法避免了水平集方法在分割中小区域分割的准确性不高,不能准确分离脂肪与肌肉组织的弱点.实验结果证明,基于边缘流的水平集方法是对牛肉眼肌图像进行分割的有效新方法.     

重型燃气轮机联合循环机组掺氢燃烧发电模型及变负荷研究

对F级重型燃气轮机联合循环机组掺氢发电的基础运行特性建立数学模型,使用Python计算预测在不同掺氢比（质量比0~20%）下机组的效率、功率和燃气温度以及二氧化碳排放。然后将数学模型与Thermoflow软件物理模型的结果以及实际机组运行数据做变工况对比验证。研究结果表明:当调节空气流量保持透平进气温度不变时,掺氢比从0增大到20%,燃气轮机效率从37.14%升高到37.65%,相对升高1.37%,空气的化学当量比从2.48增大到2.63;100%、75%、50%负荷率下燃气轮机出力随掺氢比从0增大到20%分别相对升高1.40%、1.44%和1.35%。在100%负荷率下掺氢比从0增大到5%和10%,燃气轮机联合循环的输出功率分别升高0.10%和0.16%,燃气轮机和余热锅炉的排烟温度略升。随着掺氢比的增加,烟气中二氧化碳的含量显著减小。该结论可为氢气作为可再生能源的天然气联合循环发电机组效能的监测和调节提供参考。     

重型燃气轮机关键部件运行效能软测量方法研究

燃气轮机压气机效率、燃烧效率、透平效率、燃烧室出口温度等综合性指标或参数的准确辨识是燃气轮机效能监测与劣化致因诊断技术的关键之一,但这些综合性指标或参数往往无法直接测量。建立了基于热力学原理的燃气轮机关键部件效能软测量模型并验证了模型的准确性,实现了上述综合性指标或参数的准确软测量。在此基础上,基于历史运行数据对某型F级燃气轮机的关键部件效能参数进行了辨识并分析了其劣化程度。结果表明:对于常年调峰运行、启停频繁的机组,透平等高温部件效率劣化程度相比压气机等冷端部件更为严重,建议在停机检修时对透平等高温部件的健康状态予以特别关注。该研究结果可为适时开展燃气轮机状态检修提供理论参考。     

聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅复合材料的热性能

聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅(PMMA/Si O_2)复合材料可以通过简便的单体浇铸、本体聚合方法制备,二氧化硅用硅烷偶联剂3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)进行表面修饰,并用红外光谱表征其甲苯抽提后的组成。当加入量为11.76%时,PMMA/Si O_2复合材料的导热率达到0.23 W/(m·K),比基体PMMA提高了27.78%。用PMMA红外光谱的侧甲基弯曲振动峰(δCH3)与羰基(νC=O)的伸缩振动峰比值可以表示PMMA大分子的偶合终止与歧化终止的比例,随着二氧化硅含量的增加,歧化终止比例升高,从而使PMMA/Si O_2复合材料的热稳定性提高,与热重分析结果一致。     

赤泥在建筑材料和复合高分子材料中的利用研究进展

赤泥是一种综合利用率较低的工业固体废弃物,其规模化、全组分、安全利用对电解铝行业的绿色发展至关重要。通过制备建材等材料制品是实现赤泥等工业固体废弃物大宗利用的关键途径。充分利用赤泥的高碱性,将赤泥与硅铝质和硫酸盐类工业固废协同使用,可制备出性能优异的水泥或地质聚合物等胶凝材料。同时利用碱性赤泥和其他工业固废的协同作用,制备出的建筑砌块和道路水稳层材料固废使用量可超过90%。利用赤泥制备陶瓷或陶粒类烧结材料是绿色、低碳、高值、大宗利用赤泥的一条有效途径。而将赤泥用作复合高分子材料的填料可以实现赤泥的高附加值利用。近年来,研究学者关于赤泥制备胶凝材料、建筑砌块、道路水稳层材料、陶粒和复合高分子材料进行了系统研究,部分成果已经实现产业化推广。本文主要介绍了赤泥制备建材制品和复合高分子材料的最新进展,并从基础理论研究、应用技术开发、政策法规引导等方面针对赤泥基材料制品的产业化推广和赤泥综合利用率的提升提出了相应建议。     

烟囱的烟气抬升高度的研究

在肯定了烟气抬升高度与整个烟云扩展层内环境平均风速成反比的基础上,对“国标公式”(指GB13223—91中的公式,以下同)进行了修正,推出了新的计算式,并用浙江某热电厂的实测资料进行了验证。经分析比较认为:利用修正后的公式进行计算,其计算的准确性优于“国标公式”。     

无边界效应D小波软阈值法去除肉品图像斑点噪声

肉品图像中的斑点噪声与肌内脂肪的颜色特征相似,要准确提取肌内脂肪,就必须先对斑点噪声进行滤除。在小波软阈值法滤除SAR图像中的斑点噪声算法基础上,结合肉品图像的特点进行了改进。首先,使用由耿则勋提出的算法,在小波分解时对左右边界进行处理,重构时外推值为0,对离散小波变换的边界效应进行处理,精确重建图像,消除小波变换的边界效应。选择了D8小波,3级分解后,在不同的阈值下进行了实验。结果表明:阈值的选取影响去噪效果,但在所有参数都相同时,改进算法消除边界效应的同时,在斑点指数和方法噪声两个客观评价指标均优于其他几种边界延拓方式,图像失真最小。     

差分演化的收敛性分析与算法改进

为了分析差分演化(differential evolution,简称DE)的收敛性并改善其算法性能,首先将差分算子(differential operator,简称DO)定义为解空间到解空间的笛卡尔积的一种随机映射,利用随机泛函理论中的随机压缩映射原理证明了DE的渐近收敛性;然后,在"拟物拟人算法"的启发下,通过对DE各进化模式的共性特征与性能差异的分析,提出了一种具有多进化模式协作的差分演化算法(differential evolution with multi-strategy cooperating evolution,简称MEDE),分析了它所具有的隐含特性,并在多模式差分算子(multi-strategy differential operator,简称MDO)定义的基础上证明了它的渐进收敛性.对5个经典测试函数的仿真计算结果表明,与原始的DE,DEfirDE和DEfirSPX等算法相比,MEDE算法在求解质量、适应性和鲁棒性方面均具有较明显的优势,非常适于求解复杂高维函数的数值最优化问题.