增材制造（3D打印）技术的发展路径探索

发达国家在经历了金融危机、债务危机的泡沫后，意识到了以制造业为代表的实体经济的重要性。政府通过鼓励新技术研发，发动以“分布式能源、新材料、互联网技术、3D打印技术、机器人”为产业支柱的所谓的“第三次工业革命”，以期重新占据世界制造业新的制高点、实现制造业回归、增加就业。发展中国家在这一轮欧美国家寻求自我革新的过程中，如果不跟上世界潮流，则会面临新一轮的洗牌。     

自适应阈值的边缘检测算法及其硬件实现

传统Canny边缘检测算法的阈值需要人为设定,且计算量较大。为了克服传统Canny算法的这些缺点,提出了一种自适应阈值的边缘检测算法,并将其在硬件上实现。从图像的梯度幅值直方图分析出发,得出阈值的计算方法,自适应地动态生成阈值,克服了传统算法需要人为设定阈值的不足。介绍了自适应阈值的边缘检测算法在FPGA上实现的方法。实验结果表明,在FPGA上实现的自适应阈值边缘检测算法可以大大缩短算法所消耗的时间,具有实时性好、自适应性强的优点。     

钙质泥岩粉尘对混烧体系中乏风瓦斯的氧化影响研究

为降低乏风瓦斯排放对温室效应的影响，提高乏风瓦斯的利用率，探究了体积分数为0.75%的乏风瓦斯及其与褐煤、无烟煤混烧方法下的氧化规律。随后进一步探究矿井乏风中裹挟的钙质泥岩粉尘对混烧体系中乏风瓦斯的影响。研究利用管式炉系统，模拟乏风瓦斯与空气预混气体环境，将金属氧化物含量不同的钙质泥岩粉尘与不同煤种混合，置于该气体环境中。结合X射线衍射分析(XRD)测试，分析混烧产物。研究表明：钙质泥岩粉尘可以促进瓦斯的氧化，且随着金属氧化物含量的增多，氧化效率增加。钙质泥岩粉尘可以促进同等温度下两个煤种混烧体系中乏风瓦斯的氧化。钙质泥岩粉尘金属氧化物含量越多，乏风瓦斯转化达到极限的温度越低。根据粉尘对两个煤种混烧体系的瓦斯转化作用效果可知，虽然褐煤体系的瓦斯转化率一直高于无烟煤体系，但粉尘对于褐煤体系中乏风瓦斯的转化呈负面影响，对无烟煤体系呈积极影响，故粉尘对无烟煤混烧体系的影响优于对褐煤体系的影响。钙质泥岩粉尘同时起到固硫作用，故对矿井排出乏风瓦斯过程中含有的钙质泥岩粉尘可不做处理，将其与乏风瓦斯共同通入燃煤锅炉中。     

基于正交设计的旋流管式除雾器性能的数值分析

随着国家工业烟气排放要求日益严格，针对折流板除雾器对粒径小于20μm的微细雾滴去除效率低的问题，设计了一种新型旋流管式除雾器。采用欧拉-拉格朗日的方法，对旋流管式除雾器内烟气的流动进行数值模拟，使用刚性球形水滴代替雾滴，采用RNG k-ε模型和离散相模型（DPM）模型进行连续相和离散相的交替耦合计算；研究了不同流速下旋流管式除雾器性能的变化；并在基于正交设计的模拟实验下研究旋流管式除雾器结构参数对除雾性能的影响。对基础结构旋流管式除雾器的模拟结果表明：在3～7 m/s的流速下对直径大于20μm的雾滴去除效率在99%以上；对直径在10～20μm的雾滴去除效率在86.5%以上；对直径在2～10μm的雾滴去除效率在51.3%以上；压降61.4～321.3 Pa，对微细雾滴的去除效率有显著提升。通过分析正交模拟试验结果，得到扭转角度（a）的增大和单管直径（d）的减小有利于提高雾滴的去除效率；随着a的增大、d的增大、H的减小会加大烟气流过除雾器的压降；得出了参数范围内以2～10μm除雾效率为指标的最佳结构d=100 mm,H=2 000 mm,a=900°；以10～20μm除雾效率为指标的最佳结...