基于改进深度置信网络的UWB无线定位方法

针对传统指纹定位算法中接收信号强度值在室内复杂环境中波动较大,指纹信息不可靠,造成定位精度不足的问题,提出了一种以测距值作为指纹信息的基于深度置信网络和极限学习机的超宽带定位方法。首先在深度置信网络底层采用多个堆叠受限玻尔兹曼机对输入数据做无监督学习,来提取深层次特征,然后在顶层选用极限学习机对输入数据及位置标签进行有监督学习。建立指纹库阶段,为优化指纹采集过程并减少人工勘测成本,提出一种基于高斯过程回归的超宽带指纹库扩充方法。真实场景下实验结果显示,视距环境和非视距环境中,该定位方法均能够达到厘米级定位精度。

气液两相流流型影响喷嘴喷雾形态及液滴粒径分布

为了获得气泡雾化喷嘴内不同气液两相流流型对喷雾形态及液滴粒径分布的影响规律,该文建立了气泡雾化喷雾可视化试验系统,采用试验方法获得喷嘴内气液两相流流型及宏观喷雾形态;该文建立了喷嘴内和喷雾场中气液流动模型。研究结果表明,泡状流时喷孔出口含气率呈周期振荡衰减且含气率较低,搅拌流时喷孔出口截面含气率脉动幅度及其变化较小且含气率较高(较泡状流高1倍);搅拌流时喷雾形态脉动不明显,喷雾半锥角分布比较集中,而泡状流时正好相反,搅拌流时喷雾半锥角在8°~14°范围内的占比超过70%,而泡状流不到40%。搅拌流时喷孔出口附近液滴粒径分布更加集中且随轴向距离增加分布范围变化更大,液滴平均粒径比泡状流小4%左右;在喷孔出口附近,搅拌流时液滴粒径标准差明显小于泡状流时液滴粒径标准差,较泡状流小30%以上;不同气液两相流流型时液滴粒径分布的差异随轴向距离的增加而减小。研究结果可为气泡雾化喷射技术的发展以及不同领域喷嘴内流型的合理选择提供一定的理论和试验依据。

气泡雾化喷嘴泡状流出口喷雾脉动特征

采用实验和仿真方法,对一特定气泡雾化喷嘴泡状流时混合室内的气液两相混合形态以及喷孔出口喷雾脉动特征进行了研究。研究结果表明,泡状流时气泡尺寸呈近似正态分布,气泡尺寸随液相质量流量和气液质量比增大而减小;喷雾形态和喷孔出口气液流动参数存在较大脉动,喷雾锥角脉动超过20°;气泡数量密度小且气泡直径较大时,喷雾平均锥角相对较小,且喷雾脉动现象比较严重;随着气泡数量密度增加,喷雾平均锥角呈现先快速增大后缓慢增大趋势,而喷雾锥角变异系数先快速增大随后逐渐减小并趋于稳定;复杂的流场结构是喷孔内气泡表观形态发生较大变化以及喷孔出口气液流动参数产生较大脉动的主要原因。

圆环旋转黏性液体射流破碎液滴粒径与速度数量密度分布相关性研究

压力旋流喷嘴被广泛应用于航空发动机、船用发动机、车用汽油缸内直喷发动机、燃气轮机等动力机械的燃油喷射系统中.以压力旋流喷嘴射流为研究对象,开展了圆环旋转黏性液体射流破碎液滴粒径与速度数量密度分布相关性问题研究.对于液体射流,以往的研究往往对破碎液滴粒径数量密度分布或速度数量密度分布进行单独研究,对于这两种数量密度分布之间关系的研究较少;从相关性的角度对圆环旋转黏性液体射流破碎液滴粒径与速度数量密度分布之间的关系进行研究.采用最大熵原理方法建立了圆环旋转黏性液体射流破碎液滴粒径与速度联合概率密度函数.对圆环旋转黏性液体射流破碎液滴粒径与速度联合概率密度函数进行了讨论,对圆环旋转黏性液体射流破碎液滴粒径数量密度分布与速度数量密度分布的相关性问题进行了研究.研究结果表明,为了给出正确的圆环旋转黏性液体射流破碎液滴粒径与速度联合概率密度函数,射流守恒约束条件中必须同时包括质量守恒定律、动量守恒定律以及能量守恒定律;破碎液滴粒径的数量密度分布与速度数量密度分布密切相关;射流旋转强度对破碎液滴粒径数量密度与速度数量密度分布结构影响不大,对破碎液滴粒径数量密度和速度数量密度的分布区域影响较大.

柴油机DPF湍流通道内微粒形态对微粒输运特性的影响

利用建立的椭球形微粒的运动学方程和动力学方程以及湍流场中椭球形微粒的受力及力矩模型,对柴油机微粒捕集器(DPF)湍流通道中微粒的输运特性进行了研究,着重对微粒形态的变化对湍流通道中微粒的运动轨迹、运动方位以及沉降速度的影响进行了分析.结果表明:微粒在壁面附近存在富集现象,且这种现象随着微粒长短半轴比的增加愈发明显;随着气流速度的增加,微粒有向通道内扩散的趋势,且微粒形态对微粒运动轨迹的影响变得显著;在湍流场通道中,椭球形微粒的长轴倾向于与流体流动方向平行,微粒长轴在垂直于壁面方向和展向上的姿态角分布则比较均匀,距壁面量纲为1距离对微粒长轴取向的影响不大;微粒量纲为1沉降速度与微粒形态关系紧密,且随短半轴长的增长并非呈单调变化规律.

气泡雾化喷嘴泡状流喷雾特征试验与仿真

建立了气泡雾化喷射可视化试验系统及喷嘴内部和喷雾场中气液流动模型;采用试验和仿真方法对一特定可视化喷嘴的泡状流喷雾特征进行了研究。结果表明,喷雾表面存在气相膨胀凸起现象,气相膨胀凸起宽度随液相流量和气液质量比增加而增大,凸起间距随气液质量比增加而减小;在相同气液质量比下,喷雾锥角随液相流量增加而增大,较高液相流量时液相流量的影响变弱,喷雾贯穿距在较低气液质量比时随液相流量增加而增大,较高气液质量比时则减小;低气液质量比时,喷雾形态受气液质量比影响明显,喷雾锥角和贯穿距随气液质量比增加而增大;液滴碰撞率随喷雾轴向距离增加而减小并逐渐趋于稳定;喷孔出口气液流量脉动对喷孔出口截面附近液滴轴向速度的影响只局限于很短距离内;随着与喷孔出口轴向距离增加,液滴直径分布范围变宽、液滴峰值数量减少,液滴峰值直径和液滴直径分布向大直径方向移动;随着与喷孔出口轴向距离增加,大尺度液滴区内液滴粒径增大,大尺度液滴区的径向范围变宽。

液滴内空泡生长控制机理及影响因素的研究

在超空化燃油射流使得喷雾中部分燃油分裂液滴内含有空化气泡;空化气泡的生长对液滴的分裂与雾化具有重要的影响。研究基于VOF方法对燃油液滴内空化气泡的生长过程进行了数值模拟,结合R-P方程对单液滴内空化气泡生长控制机理及影响因素进行了分析。结果表明,单液滴内空化气泡的生长可以按控制机理划分为表面张力控制阶段、综合竞争阶段和惯性力控制阶段。在第I生长阶段,空泡的生长主要受表面张力的控制作用;在第II生长阶段,空泡的生长主要受表面张力、惯性力及黏性力三者的综合作用;在第III生长阶段,空泡的生长主要受惯性力的控制作用。最后,利用建立的数值计算模型对表面张力系数、液体黏度及液体密度对液滴内气泡生长过程的影响进行了分析。

Experimental investigation on combustion and unregulated emission characteristics of butanol-isomer/gasoline blends

Effects of butanol isomers on characteristics of combustion and emission were studied on PFI SI engine. Experiments were operated under the condition of 3 and 5 bar brake mean effective pressure (BMEP) engine loads and different equivalence ratios (φ=0.83-1.25) with engine speed of 1200 r/min using blends made of 70 vol.% gasoline and 30 vol.% butanol isomers (N30, S30, I30 and T30). The results indicated that compared with gasoline, all butanol isomer blends have higher cylinder pressure. N30 has the highest and most advanced peak pressure, and T30 shows a higher brake specific fuel consumption (BSFC) and lower brake thermal efficiency (BTE). N30 presents a lower UHC emissions and I30 has slightly higher CO emissions than other blends. For unregulated emissions, compared with gasoline, butanol isomer blends have higher acetaldehyde, and N30 produces a higher emission of 1,3-butadiene than other blends. A reduction in benzene, toluene, ethylbenzene and xylene (BTEX) has been found with butanol isomer blends.