层流搅拌槽内柱状单颗粒运动特性的研究

为了完善固液搅拌槽内非球形颗粒运动特性的基础数据,利用摄像法对带有圆盘桨的层流搅拌槽内柱状单颗粒的运动过程进行可视化实验,使用图像处理方法量化颗粒运动,分析了颗粒的尺寸对颗粒运动特性的影响,并采用基于格子玻尔兹曼方法的直接数值模拟解析颗粒运动和槽内流场。研究结果表明：颗粒净重力和颗粒周围流场分布共同影响颗粒临界悬浮所需的搅拌雷诺数和黏性Shields数;颗粒偏离槽底中心运动是颗粒悬浮前的必要步骤;由颗粒周围压力梯度引起的悬浮力是颗粒上升的重要原因;颗粒在桨盘底部区域的运动轨迹、颗粒-桨盘间距和运动跟随性受颗粒长径比的影响。     

面向个性化交通信息服务的车辆行驶路径关联规则挖掘

为了向驾驶者自动提供个性化的交通服务信息,需要对车辆行驶路径进行分析和预测.面向基于RFID的个性化交通服务系统,提出改进的车辆行驶路径关联规则挖掘方法,挖掘车辆历史行驶路径数据中的频繁序列模式,由频繁序列模式产生序列关联规则,根据当前行程车辆已行驶的路径,实现对车辆未来行驶路径的预测.本方法主要通过0-N数据结构和候选2-序列产生方法的改进,提高车辆行驶路径序列模式挖掘的效率.最后,通过数据测试验证了改进算法在运行效率上与GSP相比的性能优越性.     

大体积混凝土墙水化放热温度场分析

为有效进行大体积混凝土施工温度控制,对大体积混凝土施工过程中温度场分布规律进行研究．针对混凝土水化放热过程中内热源随时间变化的问题,采用杜哈美尔定理推导出第三类边界条件下大体积混凝土墙水化放热温度场的解析解．由大体积混凝土墙水化放热温度场解析解可知,混凝土水化放热过程中,混凝土内某一点温度随时间增加先增大后减小,且温度变化近似符合指数函数之和;某一时刻混凝土内温度从核心到表面逐渐降低,且温度分布近似符合三角函数．结合解析解与数值分析方法研究发现,随着混凝土厚度、入模温度、混凝土绝热温升和单方胶凝材料对应系数的增大,混凝土养护阶段核心最高温度升高,导致混凝土里表温差增大;随着表面传热系数增加,混凝土养护阶段核心最高温度和表面温度降低,但是混凝土里表温差增大．混凝土内最大自约束应力正比于里表温差,因此通过分层浇筑、降低混凝土的入模温度、减小混凝土表面传热系数、降低混凝土绝热温升值和单方胶凝材料对应系数等方式可以减小混凝土内最大自约束应力,降低大体积混凝土开裂风险．     

过渡流搅拌槽内单颗粒悬浮特性的实验研究

利用高速摄像技术对过渡流搅拌槽内单颗粒的运动特性进行捕捉,分析了搅拌雷诺数及桨叶离底高度对颗粒悬浮运动的影响规律,并使用二维粒子图像测速技术得到搅拌槽内的流场信息。研究结果表明：颗粒的临界悬浮转速随桨叶离底高度的降低而降低;桨叶离底高度对颗粒在槽底的运动影响较大;颗粒在垂直离底悬浮后,于桨盘下方附近螺旋上升或作持续的螺旋状圆周运动;搅拌雷诺数升高对颗粒垂直上升的最大高度和最大速度影响较小,但会减小垂直上升过程中桨盘的转动圈数;颗粒螺旋上升是由于轴向流场在颗粒停滞位置向两侧产生了分叉;颗粒的悬浮主要是由流体的主体流动引起的。     

基于边界约束RRT的未知环境探索方法

针对移动机器人未知环境探索有效性问题,对传统快速扩展随机树( RRT)算法进行改进,降低了探索盲目性.提出一种未知环境探索的路径规划方法,该方法借助环境局部知识,对目标进行包围式搜索,同时制定了环境动态因素分割策略,完成环境的全过程探索.仿真验证表明:该方法提高了环境探索的有效性和主动性.     

一种基于视觉的车道线检测与跟踪算法

提出了一种新颖的适用于自主驾驶系统的车道线检测与跟踪算法.该算法采用了广义曲线的车道线参数模型,能同时适应弯道和直道的检测.该检测算法最突出的贡献在于,没有仅仅使用单一方法求解各个参数,而是根据各参数的不同精度要求,分别使用自适应随机霍夫变换(ARHT)方法和禁忌搜索算法计算车道线模型中的各个参数,这样既准确计算车道线模型中的参数,也兼顾了车载系统的实时性要求.此外,为了提高算法的实时性,引入了多解析度的策略,以降低整个流程的时耗.最后,为了满足自主驾驶系统对稳定性的需求,还提出了一种基于粒子滤波器的跟踪算法.通过不同场景下进行的实验,充分表明提出的车道线检测与跟踪算法具有良好的鲁棒性和实时性,同时对不同的光照条件也有较好的适应性.     

圆盘反应器内流动和成膜性能的数值模拟

采用流体体积函数法(VOF)对卧式旋转圆盘反应器的流动和成膜特性进行了数值模拟,并考察了圆盘转速和反应器内液位高度对液膜厚度及分布的影响规律。研究结果表明,VOF方法能够较好的模拟圆盘反应器内液膜的流动和成膜特性,反应器内液相流场、成膜过程、液膜厚度及分布的模拟数据与实验结果吻合良好;液膜厚度随圆盘转速增加而增大,液位高度的变化对其影响不大;圆盘成膜具有最低转速和最低液位;同时模拟得到了圆盘表面液膜的分布规律。     

圆盘反应器成膜性能的实验研究

在直径为0.48m圆盘反应器内研究了物料黏度、液位、圆盘转速等因素对反应器功率、最小成膜转速、持液量以及膜厚的影响规律。结果表明:最小成膜转速随黏度的增加而降低,随液位的降低而升高;持液量随黏度和转速增加而增大,黏度较低时增加的趋势低于黏度较高时;无因次混合时间随着线速度的增加先减小后增加;同时得到了功率准数以及膜厚的关联式。     

连续高速分散混合器流体流动的数值模拟

采用计算流体力学（CFD）软件FLUENT6.1的标准k-ε双方程湍流模型及多重参考系（MRF）法对连续高速分散混合器内的流场进行了数值模拟，得到了不同操作转速下的压力场和速度场。所得压力模拟结果与实验数据相符，表明压力与转速成反比关系；速度场的模拟计算结果与文献值相符；同时研究了不同转速下混合器内的最大剪切速率、最大湍流动能及最大能量耗散速率随操作转速的变化规律。     

“三软”特厚煤层巷道锚网支护技术与实践

【目的】针对焦家寨煤矿特厚煤层完整性差、松散易冒顶等突出问题,分析影响顶板冒漏的主要因素。【方法】通过现场煤层可锚性测试,确定了锚网支护的可行性;提出了长短锚索层次控制技术,优化了巷道支护方式;采用顶板超前“龙骨”预支护结构,有效防止顶煤漏冒。【结果】现场实践表明：顶板锚索受力稳定,支护效果良好,防止了顶板冒漏现象。顶底板最大移近量156 mm,两帮最大移近量82 mm,巷道变形量均在允许范围内。【结论】本研究成功实现了“三软”特厚煤层的锚网索应用。