小型车用换热器的数值模拟与优化

应用CFD计算流体动力学方法对换热器的换热特性、空气流动特性进行了全面分析,得到了换热器温度场、压力场和流场分布情况.对换热器实施了减少管束的数目、减小折流板尺寸、增大壳侧出口直径和增大换热管直径等改进措施,改进后换热器壳侧的阻力损失降低32.3%,为103.2 Pa,同时出口温度为130 K,仍然满足换热要求.表明采用数值模拟方法对换热器进行研究开发可以获取换热器内任意点的温度、压力和流速等详细信息,而且可以了解结构参数变化对换热器流场和温度场的影响的显著优点,为换热器的优化设计提供了新的方法.     

产胞外脂肪酶菌株的筛选及底物测定

文中采用简便快速的平板检测法，通过观察培养基上生长的菌落直径和其水解圈直径的大小，进行初筛。再用液体培养，采用滴定法测定酶活性，进行复筛筛选出１０株优良菌株。活性最高为４．４５×１０－８ｍｏｌ／ｓ，其中Ｄ６菌株以苏籽油、亚麻油和月见草油为底物，酶活性分别达到１４．２９×１０－８ｍｏｌ／ｓ，１０．９０×１０－８ｍｏｌ／ｓ和１１．３５×１０－８ｍｏｌ／ｓ。     

生物柴油/柴油混合燃料喷雾特性

为了研究生物柴油及其与柴油混合燃料的雾化质量,在燃油雾化质量评价理论的基础上,采用高分辨率数码照相机对纯柴油、纯生物柴油以及两者混合燃料的喷雾特性进行了对比研究;计算分析了喷雾锥角、喷雾油滴的尺寸数目分布、尺寸累计体积分布、平均直径、特征直径和发散边界.结果表明:随着生物柴油掺混比的增大,喷雾锥角减小,喷雾油滴的平均直径增大,油滴尺寸数目分布曲线和累计体积分布曲线向大颗粒方向偏移,发散边界减小;大颗粒油滴数目增多和油滴的发散程度缩小,说明混合燃料中生物柴油的掺混比越大,雾化质量越差.     

产脂酵母脂肪粒计数方法的数学分析

为了确定一个简便有效的产脂酵母的初筛方法，采用数学分析的方法对脂肪粒数目、脂肪粒大小和菌体含油率之间的关系进行探讨，得到一个多元非线性回归方程：ｚ＝４．３４－２４．０９６ｘ＋１．１６２ｙ＋８．５５１ｘ２＋２．８２４ｘｙ－０．２１２ｙ２，其中含油率（ｚ）与脂肪粒直径（ｘ）、脂肪粒数目（ｙ）之间的复相关系数Ｒ＝０．９９９７２．     

相移全息干涉法重建火焰温度场的新方法

提出可直接检测干涉图的相对光强，解决基于干涉条纹的处理有效检测信息利用率不高的问题，得到全场相移的连续分布，从而重建被测火焰折射率场和温度场的方法．采用该方法对标准轴对称分布的火焰进行模拟计算，并与现有的采用逼近法处理干涉条纹获得的结果进行了比较，证明本文提出的方法精度较高，具有较好的应用价值．     

微粒场全息图自动分析技术的研究

利用数字图象处理系统及相应的软件．实现对柴油机燃油喷雾场全息图的自动分 析．统计单位体积内油粒的大小、数目及分布．简要叙述喷雾场全息图的拍摄及再现。 着重介绍自动分析全息图的方法，如聚焦粒子的判断，灰度阈值的选取，分辨率及放 大率的考虑及插值运算等。给出了离轴雾场全息图的实际处理数据．自动分析的结果 与其它方法统计的结果符合，但时间大为缩短．为研究柴油机雾场和其它类似场合提 供了强有力的研究手段。     

含有缺陷的二维光子晶体能带特性

为进一步研究有缺陷光子晶体的能带特性，并以此作为光子晶体器件的设计理论依据，利用倒易空间的概念，得到了正方晶格的最小布里渊区的分布、采用时域有限差分加Bloch边界方法得到了二维光子晶体的能带特性．结合超元胞的方法计算了含有点缺陷和线缺陷的光子晶体的特性，并且得到了缺陷模式的场分布，通过对能带特性的分析，将对光子晶体的研究从量子阱结构发展到了量子点结构．     

小冲角翼栅绕流问题流场和压力场的边界元分析

采用边界元方法对翼栅绕流问题进行了研究，得到了流场、压力场、绕流面上的压力分布及面力分布．在对边界积分方程离散化时，为了提高精度，不但加密了剖分网格，而且用协调单元法对角点进行了处理，所得结果合理、方法有效．     

基于圈或路的多重星相关图的生成树数目

利用图的标定技巧、矩阵和行列式运算、补生成树矩阵定理等理论,研究了当图G是基于圈或路的多重星图时,补图类Kn-G的生成树数目的计数问题,得到了一些特殊情况下基于圈或路的多重星相关图的生成树数目的计数公式．     

石油高效降解细菌的筛选及其降解特性研究

以山东省东营市胜利油田附近被石油污染的土壤作为分离样品,连续富集筛选出以原油为唯一碳源、能源进行生长繁殖的石油高效降解菌株X_P和X_B.经菌落形态、生理生化反应,初步鉴定2株菌分属为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)和假单胞菌属(Pseudomonas sp.);通过生物表面活性剂活性试验,分析了2株菌的油降解能力.结果表明:2株菌均具溶血和排油特性,溶血圈直径高达3.6 cm、排油圈直径高达4.9 cm,可以产生生物表面活性剂,并且溶血圈和排油圈直径与生物表面活性剂的产生呈正相关.室内培养箱实验测定,2株菌对石油的降解率分别为72.3%(X_P)和61.2%(X_B)(原油含量/土壤总量×100%=10%),在此过程中2株菌对石油降解的速度、能力有显著效果.室外堆制试验中,60 d处理后,锯末、小麦秸秆、菌剂及N、P营养物协同处理组降解效果明显,降解率高达54.0%-68.2%,说明外源添加物能提高微生物的降解能力.结论:筛选得到的菌株X_P和X_B是两株高效降解石油的菌株,在土壤中能很好地利用石油进行生长代谢,可应用于石油污染实际生物修复工程.     

基于形态学方法的工件表面缺陷红外热像检测技术

提出一种基于形态学理论的红外热像分割方法,用于工件表面缺陷的自动检测。首先在含缺陷钢制试件红外热成像检测试验的基础上,对工件的红外热像进行灰度化、高斯高通滤波、对数变换和二值化等方法相结合的增强处理;然后采用形态学方法,基于缺陷的空间连续性和缺陷与噪声的尺寸差别,设定连通分量所含像素数的阈值,最终实现红外热像的有效分割。结果表明,新的红外热像处理方法可以实现缺陷位置和形状的精确检测,可作为含缺陷部件的红外检测和自动识别手段。     

基于ImagePy的水敏纸图像预处理及液滴参数测量

快速获取喷施农药后雾滴在水敏纸表面的沉积分布,对了解农药的田间分布情况有十分重要的意义.针对目前水敏纸图像处理软件缺少对水敏纸图像的旋转等预处理操作,以及将水敏纸图像先转换为灰度图像再进行分割而导致检测精度低的问题,基于ImagePy开发了一种可以快速准确检测雾滴尺寸及分布特性的水敏纸图像处理软件,该软件由一组自定义插件组成,可以对水敏纸图像进行自动检测并旋转,然后对水敏纸图像进行彩色图像分割,进而使用这些插件统计测量雾滴尺寸、分布、总雾滴数和雾滴密度等雾滴参数,并将检测结果保存在Excel表格中以便后续数据处理,通过与DepositScan软件进行比较,验证了本软件的有效性.实验结果表明,基于ImagePy的水敏纸图像预处理及液滴参数测量方法可提取试纸上94.117 6％以上的雾滴,较DepositScan软件准确率提升了6.770 7％.     

折流扰流组合式转子中液-液分散的实验研究

采用截面直接拍摄法获得水-硅油在内置折流扰流组合式转子管路中分散混合的画面,通过采集硅油液滴的粒径数据,得到分散混合性能指标Sautar平均直径以及硅油液滴的粒径分布曲线,对比分析了折流环数量N以及折流环表面开孔宽度大小d0对分散效果的影响。结果表明:与N=1,2相比,当折流环数量N=3时,硅油液滴的破碎程度最强,分散效果最好;当折流环表面开孔宽度d0=2,3 mm时,硅油液滴的Sautar平均直径以及粒径分布相差不大;当d0=4 mm时,硅油液滴的Sautar平均直径增大,出现粒径较大硅油液滴,粒径分布均匀性降低。     

基于最大信息熵的小波图像去噪算法研究

去噪算法在图像处理的过程中占有极其重要的地位。为了对含有高斯白噪声和脉冲噪声的图像进行去噪,在Donoho提出的小波阈值去噪算法的基础上,提出一种基于最大信息熵的小波去噪算法,根据最大信息熵的理论确定了改进型阈值和改进型加权阈值函数中的加权因子。仿真结果表明,该算法能够同时抑制高斯白噪声和脉冲噪声,可以更好地保留图像的边缘细节,与Donoho提出的小波阈值去噪算法的去噪效果相比,具有更好的去噪性能。     

图像去噪的混合滤波方法

针对视频图像在同时受到高斯噪声和脉冲噪声污染时,严重影响图像的存储、 编解码、 传输、 目标识别与跟踪的问题, 提出一种图像去噪的混合滤波方法。该方法通过基于个数判断脉冲噪声的方法, 将脉冲噪声从混合噪声中分离, 并利用中值滤波将其过滤; 再利用分块平均边缘检测的方法提取图像的边缘; 利用自适应均值滤波方法滤除非边缘的高斯噪声, 并将边缘图像嵌入滤除高斯噪声的图像中。实验结果表明, 该方法不但能有效去除图像中的高斯噪声和脉冲噪声, 而且能保持图像的边缘信息, 从而提高图像的去噪效果和清晰度。     

基于遥感影像的重要地物的变化检测和标注

破坏性灾害会造成巨大危害和损失,灾后一定时间内由于信息匮乏,使得对了解灾情和救灾都极为不利。为了及时获取灾区建筑物、道路、桥梁、水库等重要地物的倒塌和毁坏信息,给出了一种可自动识别和标注灾害前后遥感图像差异区域的方法。首先对时序遥感影像通过三维块匹配(block matching 3D,BM3D)方法去除高斯噪声,然后利用尺度不变特征变换(scale-invariant feature transform, SIFT)方法进行图像配准,通过对差分图像采用Wv＿Canny边缘检测方法获得差异区域重要地物的边缘信息,最后识别并标注出发生变化的重要地物,真实遥感图像实验结果按建筑物变化面积比较,正确率78%～79%,误检率21%～22%,无漏检率。仿真试验和实际遥感影像处理表明：所研究方法可有效识别和标注建筑物等重要地物的差异区,有利于灾后破坏性地物的及时了解和救助工作。     

基于梯度二阶导数的Canny阈值自适应选取算法

图像边缘含有丰富的图像信息,对于很多视觉系统至关重要,比如目标检测与图像分割等。传统的Canny算子仅能用于灰度图像,无法有效利用彩色图像中的颜色信息;此外,该方法需要人为设定高低阈值,不能自适应提取图像边缘,进而造成背景边缘放大等问题。提出了一种基于Canny的自适应彩色图像边缘检测算法;该算法首先通过图像一阶直方图的统计特性,自适应地选取高斯滤波器的参数σ,有效去除了噪声;同时改善了σ参数设置不合理对边缘检测的影响。其次采用了基于图像梯度二阶导数的阈值选取的方法,即根据图像特性自适应选取合适的阈值。实验结果表明:算法能很好地改善传统Canny算子的缺陷,对于彩色图像的边缘信息提取能达到很好的效果。     

用于路面车辙检测的线结构光图像处理流程

分析了激光线结构光车辙检测原理,提出了适应沥青路面纹理特征和技术状况的线结构光图像处理流程,包括路面横断面曲线提取和车辙特征参数提取.其中路面横断面曲线提取由光心提取、光心连接和光心曲线平滑实现.基于高斯拟合的光心提取用于确定线结构光位置,光心连接用线性插值得到完整的路面横断面曲线,而光心曲线平滑则可削弱路表纹理及其他干扰因素的影响.车辙特征参数提取在获取横断面包络线的基础上实现,最大车辙深度和曲线填充面积均可作为车辙评价参数,而路面横断面曲线也可用于路面横向变形特征的描述.模拟车辙试验表明,线结构光检测可以精确测量车辙深度,提出的图像处理流程具备可行性.     

基于梯度修正和多向纹理提取的素描画生成算法

针对目前常见素描画自动生成算法中纹理方向单一、整体画面层次感不佳的问题,提出了一种基于梯度修正和多向纹理提取的素描画生成算法。该算法在图像分割基础上,针对不同分割区域提取亮度分布信息和梯度修正后的纹理方向分布信息,并利用这两种信息结合运动模糊滤波生成纹理图。最后将由霓虹处理生成的原图像的轮廓图与该纹理图合成最终的素描图。结果显示,本算法以运动模糊滤波代替线积分卷积来生成纹理,算法相对简化;以多向纹理和区域亮度信息更好地描述了整体的层次感、明暗对比度,视觉感官上获得了较好的素描效果。     

双向梯度归一化互信息医学图像配准方法

传统互信息配准方法未利用图像的空间信息,为此,提出一种将互信息与梯度相似性相结合的双向医学图像配准方法.首先以图像A为参考,求图像A和待配准图像B的每组对应点的梯度相似性,并在计算相似性之前引入高斯算子以降低噪声影响,将梯度相似性因子与归一化互信息的乘积作为图像配准的正向测度;反过来,再以图像B为参考计算逆向的梯度归一化互信息.由此得到双向梯度归一化互信息.实验结果表明,该方法比传统归一化互信息和梯度归一化互信息方法有更高的鲁棒性和精度.