Numerical investigation on heat transfer characterization of liquid lithium metal in pipe

Liquid Li metal is a promising nuclear reactor coolant; however, relevant research regarding its heat transfer characteristics remains insufficient. In this study, a steady-state two-dimensional mathematical model is established to describe the heat transfer process of liquid Li in a straight pipe. A numerical analysis is conducted to investigate the effects of inlet velocity, inlet temperature, and wall heat flux on heat transfer in liquid Li. The results indicate the advantage of using liquid Li for improving heat transfer at high inlet temperatures (> 1000 K) compared with using liquid sodium and lead–bismuth eutectic. Considering the mechanism of the outlet radial heat flow model, the ratio of turbulent to molecular diffusion coefficients presents a parabolic distribution along the radius of the pipe. Increasing the inlet velocity, decreasing the inlet temperature, and decreasing the wall heat flux can effectively weaken the dominant role of molecular heat transfer owing to the low Prandtl number of liquid Li. The heat transfer of liquid Li is investigated comprehensively in this study, and the results provide a basis for the practical application of liquid Li as a promising coolant.     

基于多层次灰色综合评价的口岸国际道路运输便利化测度

便利的国际道路运输对促进同周边国家经贸往来和沿边地区经济社会发展有重要的现实意义.从货物及人员跨境运输的双重视角,聚焦口岸跨境运输,基于国际道路运输流程的解构,构建了包含跨境手续、人员跨境运输、货物跨境运输、道路车辆入境要求、商业交通权的交换、基础设施和标准、组织机构、其他因素8个一级指标和37个二级指标的国际道路运输便利化评价指标体系,提出了基于多层次灰色综合评价的国际道路运输便利化测度模型.以云南省国际道路运输为典型案例,验证测度方法体系的有效性,并提出了国际道路运输便利化的优化对策.结果显示:所建立的测度指标能够表征云南国际道路运输便利化发展水平;云南省基础设施和标准、法律法规、组织机构和商业通行权等方面便利程度较高;云南省在跨境手续的便利化、道路车辆入境要求的便利化以及货物、人员的跨境运输便利化方面仍然存在提升的空间.     

模拟研究和设计高强度低生热聚合物复合材料

利用分子动力学模拟方法研究聚合物复合材料中填料分布、聚合物链性质和体系微观结构对力学强度和动态滞后生热性能的影响.研究结果表明,提高填料分散程度和减少聚合物链末端数量都能有效降低聚合物复合材料的动态滞后生热,聚合物复合材料的力学强度和动态滞后生热随分子链刚性的增加而增加.但是,刚柔嵌段共聚体系的力学强度,在高拉伸状态下,甚至会优于全刚性聚合物体系.在前述研究基础上,笔者设计了一款以填料颗粒为交联点、刚/柔环状链段互穿的三维网络结构复合体系.研究结果表明,新型复合材料与传统聚合物相比,力学性能最高提升640％,生热性能降低40％.模拟研究结果期望能为分析聚合物复合材料的生热机制、设计兼具高力学强度和低生热性能的聚合物复合材料提供理论指导和新的思路.     

三维AoA目标跟踪的二次约束卡尔曼滤波算法

在基于到达角(angle of arrival, AoA)的三维目标跟踪中, 伪线性卡尔曼滤波具有稳定性高和计算复杂度低的优点, 但是严重的偏差问题使其跟踪精度迅速下降。针对该问题, 提出一种二次约束卡尔曼滤波(quadratic constraint Kalman filter, QCKF)算法。首先引入涉及所有观测噪声项的增广矩阵, 然后建立与线性卡尔曼滤波等价的目标函数并且附加含有二次项的约束条件, 以此降低偏差影响, 实现更准确的状态更新。QCKF算法采用广义特征值分解求解约束优化问题, 无法直接通过状态更新表达式推导其协方差矩阵, 因此利用约束条件以及矩阵扰动方法完成协方差矩阵更新。仿真分析表明, QCKF算法相较于其他非线性滤波算法具有更优的跟踪性能, 不仅在低噪声条件下可达到后验克拉美罗下界, 而且当噪声严重时能够显著降低跟踪误差, 并且计算开销不高。     

基于改进物元可拓模型的光充储系统运营效益评价

随着光伏发电规模的不断扩大和储能技术的快速发展,光伏发电和储能系统的结合逐渐得到应用,其运营效益可以有效地衡量光充储系统的经济性,也是系统进一步推广的关键.通过建立4个层面18个指标的光充储系统运营效益评价指标体系,并采用了主客观结合的组合赋权模型,结合改进的物元可拓模型对光充储结合系统的运营效益情况展开评价,并对评价结果展开分析.结果 表明:光充储系统总体的运营效益状况良好,并且所构建的光充储系统运营效益评价模型能够进行有效评价.     

力学信息学简介

数据在力学的发展中始终属于最基础和最重要的角色。在古典力学时代,通过对海量数据的总结归纳,科学大师们得出了以牛顿运动三大定律为代表的自然世界运行的客观规律。在当今时代,快速发展的力学实验自动化技术和高通量技术,使力学数据呈爆炸式增长,如何基于迅猛增长的数据来快速发现、发展和革新力学理论,成为一个迫切需要解决的问题。力学工作者可以借助当下快速发展的人工智能算法,直接智能地优化实验和生产工艺,或者利用诸如符号回归、稀疏回归和流形学习等机器学习方法对数据进行挖掘处理,发现并给出数据所遵循的公式形式,将数据上升为知识。这一人工智能和力学相结合的交叉学科便是"力学信息学"。基于力学信息学方法,古老的力学学科也必将迎来新的春天。     

烃族组成对柴油储存安定性影响研究

针对柴油储存过程中质量衰变问题，利用典型柴油样品，开展烃化合物对中国成品柴油储存安定性影响规律研究。烃组成分析测定结果表明，柴油中总芳烃和链烷烃之间存在很强的相关性（相关系数为0.90）。综合采用相关分析、逐步线性回归等方法，建立了安定性指标与烃组成的关联模型，拟合验证表明模型可靠，可以直接用于柴油储存安定性预测；研究确定了柴油储存安定性的主要影响物质，按照对储存安定性指标影响的严重程度将烃类物质分为三个等级，其中苊烯和三环芳烃对柴油质量衰变影响最大，链烷烃对十六烷值和热值影响最大。     

面向云制造的有限资源多任务调度博弈

为解决云制造环境下云服务组合优化调度问题,在深入分析目前优化调度问题存在的难点及研究不足的基础上,提出一种云制造环境下有限资源的多任务调度模型。考虑服务需求者间存在的利益冲突及重要的服务评价指标,以每个服务需求者作为博弈参与者,将每个任务的执行制造路径当作博弈策略,把时间、合格率、成本和服务质量组成的综合服务水平看作博弈支付函数,最终把有限资源的多任务调度问题转变为多个静态非合作博弈问题。在此基础上,将求解纯策略纳什均衡解的过程编制为算法,该算法所得的均衡解为每个任务的最终执行制造路径。实验仿真表明该模型及算法具有可行性及有效性。     

基于空地协同采样的植被覆盖度随机森林估算方法

基于无人机高光谱影像, 建立地形复杂地区植被覆盖度的非参数随机森林回归估算模型。为获得构建随机森林模型所需的足够数量的训练样本, 利用低空无人机搭载的光学相机, 在从地面难以到达的山地、水域和植被茂密区, 通过垂直拍摄获得厘米分辨率的航拍影像, 作为对地面样方采样的补充。首先计算地面数码相机照片和无人机可见光影像的红绿蓝植被指数(red-green-blue vegetation index, RGBVI), 然后使用大津分割法提取样方的植被覆盖信息, 得到构建模型所需的训练样本。在此基础上, 基于2018年8月16—18日在内蒙古自治区察右中旗油娄沟矿区获取的GaiaSky-mini2无人机高光谱影像数据, 利用递归特征消除算法优选参与随机森林回归的特征变量集, 利用空地协同获取的训练样本构建植被覆盖度的随机森林回归估算模型。该模型在测试集上的确定系数R2为0.923, 均方根误差为0.087, 优于常用的像元二分模型, 可用于矿区植被动态信息的精细化监测。