湍流多尺度相干结构间歇性的PIV实验研究

利用粒子成像测速(PIV)系统测量了湍流边界层中流向速度平面,并对湍流多尺度相干结构统计特性进行了实验研究.利用连续子波变换,计算了不同尺度、不同法向位置的子波系数概率密度函数.结果发现缓冲区有着更强的间歇性.利用子波系数量化湍流间歇性的方法,应用推广的自相似律(ESS),计算了子波系数结构函数的标度指数.研究表明:当多尺度相干结构被提取出后,利用子波系数计算的ESS标度律就符合科尔莫戈罗夫提出的线性标度律,验证了多尺度相干结构是湍流边界层产生奇异标度律的原因.此外,利用PIV系统测量的数据,给出了流向平面内的以子波系数表达的能量分布.这种方法有利于进一步对多尺度相干结构在空间平面内的辨识与特性进行研究.     

基于ESS模型的云状自动识别方法

为了提高云图自动识别的准确率,提出了一种新的云状自动识别方法。基于湍流标度理论,将湍流的标度特征应用于云图的自动识别和分类中,对云图的灰度数据进行扩展自相似(ESS)模型标度分析,提取云图的标度指数特征,利用不同云系的标度特征识别云图。选用支持向量机作为分类器,对波状云、层状云、积状云、卷云和晴空5种云图进行识别。研究结果表明,通过提取ESS模型标度特征进行典型云状识别的准确率接近或超过90%。由于具有较强的显著性,基于湍流标度理论提取云图特征对云状识别方法是一个很好的补充。     

充分发展湍流标度律的数学模型

为了解湍流小尺度结构的特征,以及湍流雷诺应力模型的建立,开展了充分发展湍流的标度律研究。提出了建立数学模型来研究湍流标度律的方法,可以方便地提取湍流的标度指数。结果表明:该理论不再需要"惯性区的存在"或"大雷诺数"的假设,不再依赖于标度区间的确定,标度指数完全可以通过计算确定下来,新模型确定的标度指数与ESS的标度指数几乎完全一致,误差在1%以内,且物理意义更明确。     

湍流问题:如何看待“均匀各向同性湍流”?

在湍流的统计理论中,大气中的晴空湍流,风洞中格栅后面核心工作区的流动状态,都可以看作是均匀各向同性湍流,Kolmogorov的研究指出,能谱函数的惯性副区与均匀各向同性湍流相对应,标度律具有普适性,由此得出能量级串的著名的(?5/3)幂率.但是,在实验中观测到间歇性和拟序结构的情况下,应当对能量级串模型及其相应的各标度律进行比较研究,重点是探讨和研究它们的统计方法的物理机制.由于N-S方程中存在非线性项,特别是不封闭问题,使得理论研究和数值实验的结果具有多样性和复杂性,对此还没有任何有效的数学处理方法.本文以大气湍流为中心议题,论述了与此相关的几个主要问题,即:何为湍流难题,湍流理论与边界层理论,湍流难题的本质,大气湍流,湍流的定义问题,特别论述了3类不同的标度律,并展望了湍流研究的前景.     

壁湍流标度律与流动结构实验分析

标度律是研究湍流统计和湍流级串的重要工具,文中应用PIV系统的分辨率较高和帧率较高的特点,对在动量损失厚度雷诺数Re=2694时实验区域的脉动速度数值进行测量,利用统计学和小波分析的方法对SL标度律的间歇参数和最奇异标度指数进行拟合分析.从结果中可看出,SL标度律的间歇参数并不是一个固定的数值,而是和尺度的大小及壁面位置有关;SL标度律的另一个参数最奇异标度指数是随着壁面距离和尺度的增大趋于稳定,在大尺度上与壁面的距离无关.小波分析重构前后的流动图案显示也验证了湍流的级串过程及标度律运算的正确性.     

壁湍流SL标度律相关参数的实验分析

标度律是研究湍流统计和湍流级串的重要工具,应用PIV系统的分辨率较高和帧率较高的特点,对在动量损失厚度雷诺数Reθ=2 694时,实验区域的脉动速度数值进行测量,利用统计学和小波分析的方法对SL标度律的间歇参数和最奇异标度指数进行拟合分析.结果显示:SL标度律的间歇参数并不是一个固定的数值,而是和尺度的大小及壁面位置有关;SL标度律的另一个参数最奇异标度指数是随着壁面距离和尺度的增大趋于稳定,在大尺度上与壁面的距离无关.     

可压衰减湍流中被动标量场的直接数值模拟及谱分析

运用高精度迎风差分方法及8阶精度群速度控制型差分格式(GVC8)对初始Reynolds数为72, 初始湍流Mach数0.2~0.9的可压衰减湍流的流场及被动标量场进行了直接数值模拟, 被动标量场的Schmidt数为2~10. 通过不同计算网格及不同方法的数值计算对本文结果进行了验证. 指出了可压衰减湍流中被动标量能谱存在的-1律, 压缩性效应使得高波数成分衰减加快. 对被动标量场进行了标度律分析, 发现可压湍流中被动标量场具有扩展自相似性, 而压缩性效应对被动标量标度指数的影响较小. 发现随着被动标量Schmidt数增加, 其标度指数的奇异性增强.     

关于边界层湍流能量耗散率的研究

应用PIV系统对湍流边界层内的耗散率标度律进行了实验研究,结果显示,对不同尺度上和3个不同法向位置湍滴耗散率标度律的湍流耗散主要发生在小尺度上,即湍流耗散率标度律在小尺度上具有普适性.并且随着尺度的不同,近壁面小尺度上的湍流耗散比较明显,远壁面上的湍流耗散率较小.     

对理论物理中一个自组织临界模型的标度行为的研究

在理论物理中,本文对具有随机倒塌过程的二维自组织临界米堆模型的临界行为进行了数值模拟研究。雪崩大小的概率统计分布服从幂次规律。但是矩分析的结果表明系统的临界行为不能由简单的有限尺寸标度律来表征,而展示出一种复杂的标度行为。     

阵发混沌导致反常标度

研究了Gledzer-ohkitani-Yamada（或GOY）模型的阵发湍流．通过相平面分析方法研究了惯性区各壳相空间的轨道，发现阵发轨道部分的随机性导致不稳定准周期轨道的随机转动、反转和锁定现象．计算了阵发轨道扩展自相似标度律，指出阵发性能量传递方式是导致反常标度的原因．     

旅游地演化研究进展与启示

旅游地演化指的是旅游地系统内部构成要素及要素结构的交替演变促使旅游地系统随时间和空间变化而发生渐变或质变的过程。基于巴特勒旅游地生命周期理论的旅游地演化研究是旅游地学的重要研究领域。随着旅游发展以及旅游研究的深入,原有理论的不足愈发明显,难以解释更深层次更为复杂的旅游地系统演化,理论提升与创新十分必要。回顾国内外旅游地演化已有研究,详细归纳了国内外研究成果,在分析国内外学者对传统理论的提升与创新基础上,指出针对旅游景点景区、旅游区、旅游城市以及旅游城市群等不同尺度旅游地,可以分别采用旅游地生命周期理论、系统动力学理论、耗散结构理论、复杂适应系统理论、点—轴渐进扩散理论、经济地理演化理论研究其演变生长过程。     

THE SUDBURY STRUCTURE : AN INTRODUCTION

The capital of the world’s nickel,Sudbury in north Ontario,is named for the SudburyStructure.The Sudbury Structure and its associated Cu-Ni sulphide deposits is a signifi-cant geological record on the earth.Detailed study of the Sudbury Structure has suggest-ed that the Sudbury Structure is a violent structure,widely regarded as meteoritic shock-ing structure.The footwall rock of the structure is Precambrian metamorphic rockswhich has subjected shock metamorphism and formed Sudbury Breccia partly.The Sud-bury Igneous Complex(SIC)is a controversial igneous rocks,compositionally from quartznorite to granophyre and quartz diorite—offset dikes,for its special composition andgeological occurrence.The hang-wall rock,Whitewater Group,is more complex and in-terpreted as an ignimbrite or the fallback breccia from the impact of a meteorite.Coinci-dentally,the Sudbury Structure is located on the east-tending Elliot Lake—Englehartpositive gravity anomaly and at the"Junction"of three structure provinces,and also     

基于运动估计优化的HS光流算法研究

HS(HornSchunck)光流算法检测运动物体信息的计算量较大,不能检测到平滑区域的光流信息,并且在复杂环境下容易受到噪声影响.本文提出了一种基于运动估计的优化HS光流算法.该算法通过检测图像中的HARRIS角点,结合基于宏块的运动估计算法确定感兴趣区域,并将此感兴趣区域作为HS计算的初始运动向量,以得到光流信息.最后进行滤波去除背景噪声.试验结果表明,该算法不仅提高了计算速度,避免了背景噪声的干扰,提高了HS的鲁棒性,也解决了HS算法对平滑部分光流信息的无法检测问题.     

Agent-based Modeling and Mapping of Manufacturing System

Considering the gent-based modeling and mapping in m anufacturing system, in this paper, some system models are described, which are including: Domain Based Hierarchical Structure (DBHS), Cascading Agent Struc ture (CAS), Proximity Relation structure (PRS), and Bus-based network structure (BNS). In DBHS, one sort of agent individually delegates Domain Agents, Res ources Agents, UserInterface Agents and Gateway Agents and the other one is a br oker of tasks and process flow. Static agents representing...     

基于联合后置滤波器与分数阶光流模型相结合的运动分割算法

针对传统HS（Horn&Schnuck）光流估计算法存在奇异值、不能保留光流场边界不连续性、不能应对运动目标间相互遮挡等问题,提出一种联合后置滤波器的分数阶光流模型。在该模型中,应用分数阶微分处理HS模型中的平滑项以保留光流场的边界不连续性;通过分析结构张量特征值的数据特征来寻找光流场边缘点,利用联合流场散度与像素点投影差分的方法来检测遮挡区域;采用一种结合MF(Median Filter)中值滤波器、WMF(Weighted Median Filter)权值中值滤波器、BF(Bilateral Filter)双边滤波器的CPF(Combined Post Filter)联合后置滤波器,它能够通过检测是否存在遮挡、图像亮度不连续性、图像运动不连续性,自适应地调节光流场的扩散过程,从而获得更加准确的光流场。实验证明,该算法能在图像中存在光照变化、遮挡、多运动目标等复杂情况下精确地估计出光流场,且算法计算成本低,能满足实时性要求。     

Controlling Torque Distribution for Parallel Hybrid Vehicle Based on Hierarchical Structure Fuzzy Logic

The Hierarchical Structure Fuzzy Logic Control (HSFLC) strategies of torque distribute for Parallel Hybrid Electric Vehicle (PHEV) in the mode of operation of the vehicle i. e. , acceleration, cruise, deceleration etc. have been studied. Using secondly developed the hybrid vehicle simulation tool ADVISOR, the dynamic model of PHEV has been set up by MATLAB/SIMULINK. The engine, motor as well as the battery characteristics have been studied. Simulation results show that the proposed hierarchical structured fuzzy logic control strategy is effective over the entire operating range of the vehicle in terms of fuel economy. Based on the analyses of the simulation results and driver's experiences, a fuzzy controller is designed and developed to control the torque distribution. The controller is evaluated via hardware-in-the-loop simulator (HILS). The results show that controller verify its value.     

飞机防滑刹车系统变结构控制抑制抖振方法研究

采用变结构控制方法设计了飞机刹车系统控制器,并采用Ambrosino切换函数法和改进指数趋近律法来抑制抖振.根据滑移率不变的控制目标设计了变结构控制的滑模面,并完成了变结构控制器设计.研究了Ambrosino切换函数抑制抖振的方法,改进指数趋近律以提高飞机刹车系统的快速性和稳定性的问题,并将两种方法作了比较.     

再论气动逻辑设计的状态区间法

本文研究复杂气动系统的时序逻辑线路的设计理论与方法,这种复杂气动系统中不仅包含着干有两个行程阀的单往复或多往复气缸,还可包含若干有多个行程阀的多往复气缸。文中重新定义了对偶状态区间,用集合代数论证了消障制约信号的存在规律及其寻找方法。大大改进了文[1]提出的状态区间法。     

风力机与储能系统协调控制降低风电波动

风电高度依赖于风速,由于风速变化很大,因此会给电力系统带来严重的稳定性问题。为减小ESS( Energy Storage System) 的成本和风电功率波动,提出了一种浆距角与ESS 协调控制的方法,根据转速的大小,进行浆距角控制和ESS 控制,在减小电网测风电波动的同时,能降低ESS 的容量。在Matlab /Simulink 环境下,搭建了风电系统模型,仿真结果表明,与传统ESS 控制相比,功率波动下降了5． 6%,ESS 容量降低了50%,证明了该控制策略在降低功率波动方面的有效性。     

错层框架结构考虑二阶效应的设计方法

针对实际工程中存在的错层框架结构如何考虑其二阶效应的设计方法问题,结合《混凝土结构设计规范》,经理论分析及算例对比,提出了切实可行的简化设计方法。该方法较好地反映了错层框架结构中柱子的二阶效应规律,可用于指导工程设计并为规范相关条文修订及后续研究工作提供参考与依据。