O_2/CO_2气氛下有边界层空间反应时传质系数的修正

考虑炭粒表面氧化和还原反应、边界层CO气相反应、Stefan流和多组分扩散,建立了O2和CO2气体传质系数的修正表达式.炭球燃烧实验表明,对传质系数进行修正是必要的.考虑边界层CO气相反应后,O2传质系数降低,CO2传质系数升高.CO火焰锋面离炭粒表面越近,O2传质的修正系数越小,CO2传质的修正系数越大.当炭粒表面仅有氧化反应时,O2的修正系数最小值为0.5,比不考虑边界层反应的结果又增加了32.5%的修正量.如果同时考虑表面氧化和表面还原,反应的增多都会降低O2和CO2的传质系数,而且对CO2扩散的影响比对O2的影响大.传质系数的这些变化可归因于气相反应、表面反应和Stefan流的综合作用.

基于粗糙集和证据理论的水质分析预警技术研究

针对水质检测监测和信息管理系统中监测指标种类较多、水质指标之间往往存在内在关联、水质变化规律隐含较深、水质分析预警准确度难以保证的问题,研究和分析了粗糙集和Dempster-Shafer(D-S)证据理论,提出了基于粗糙集和D-S证据理论联合应用的水质预警算法.结果表明:该方法降低了实际工作中存在的水质历史数据缺失、冲突和冗余问题以及数据量偏少对分析预警结果的影响,有效减少了预警分析的计算量;通过实际数据,以高锰酸盐指数(CODMn)指标分析预测为例,对比分析了单属性拟合预测、基于粗糙集理论的趋势预测、粗糙集和D-S证据理论联合分析预测3种方法的优点和不足,验证了本研究方法是有效的.

管网水质多指标动态关联异常检测方法

为了提高城市供水管网水质监测系统的污染检测能力,利用污染物所引起多个指标变化之间的关联特性,提出基于多常规水质指标动态关联分析的水质异常检测方法.应用动态时间规整算法(DTW)衡量多个常规水质指标时间序列间的动态距离,刻画各指标波动的相似程度和动态关联特性.利用D-S证据理论融合各指标单独的异常概率,将融合后得到的供水管网水质异常概率与所设定的多指标融合异常概率阈值进行比较,作出当前时刻水质是否存在水质异常的综合判断.依托课题组模拟供水管网实验系统,设计不同浓度的硫酸铜和铁氰化钾污染物的注入实验,利用在线监测的pH值、浊度、余氯、溶解氧等8种常规水质指标进行动态关联分析和水质异常检测,方法的可行性和异常检测性能通过受试者工作特征曲线(ROC)进行验证.

基于动态数据驱动的突发水污染事故仿真方法

提出基于动态数据驱动的误差修正方法.结合城市供水水质安全预警系统仿真分析服务功能的建立,阐述动态数据驱动的突发水污染事故预测误差修正基本原理,以正向建模、模型封装与调用、初始仿真和模型修正等为主线研究技术实现的方法.研究模型边界更新法、模型参数更新法、模型结果校正法3种实现模型校正的技术.采用2个试验例子进行有效性验证.试验结果表明,由于引入了反馈机制,水质污染演化模拟仿真结果得到了实时修正,减少了不确定因素对仿真输出的影响,结果的准确性和可靠性得到了提高.

水果品质智能化实时检测和分级系统研究

研究开发了水果品质智能化动态实时检测和分级系统,着重研究其水果输送翻转、水果精确过渡、水果动态称重和水果分级等子系统的相关机械与控制关键技术。在实时检测和分级过程中,水果以一定速度向前输送,并快速均匀翻转,以合适的位置和姿态传送到精确过渡系统,然后通过水果精确过渡系统传递给动态称重系统,从而准确、快速地获得该水果的质量信息。通过微机控制动态称重系统智能识别,综合判断每一水果的等级,结合控制系统获取并确定每个水果的位置信息,由控制模块将指令传输给分级系统,完成水果的分级。

水果输送翻转及卸果装置的设计

针对目前水果智能化分级系统功能单一化且对水果产生较大损伤等问题,通过运用电子技术、计算机技术和图像处理、模式识别技术,设计了一种能适于高速分级,且集称重与机器视觉双重功能于一身,并能实现水果平稳输送翻转及卸果的装置。试验结果表明,该装置能很好地满足水果快速分级及平稳输送翻转的要求,对提升智能化水果分级系统功能具有重要作用。