深度学习算法下多模态人体动作实时跟踪仿真

人体的运动姿态多样,光影和噪声等因素对人体运动特征的提取和分析具有很大影响。且人体动作跟踪过程若目标存在遮挡,易导致目标丢失问题,严重影响人体动作跟踪的精准度。为解决上述问题,引入深度学习方法中的自编码器,提出新的多模态人体动作实时跟踪方法。通过对人体动作图像采集处理,完成人体动作特征的粗提取;利用自编码器对粗特征增强,实现人体动作特征的细提取,建立常规人体动作特征模板;利用核相关滤波(kernel correlation filter,KCF)获取响应函数峰值,建立目标丢失判据,结合特征匹配算法,计算跟踪目标与区域化结构特征之间相似度,确定最佳跟踪目标,实现人体动作的实时跟踪。实验结果表明,所提方法的动作跟踪精准度高,时延短,表明所提方法的跟踪效果好。

微波协同酶法处理葛根粉对其结构及性质的影响

为研究微波协同普鲁兰酶酶解法处理葛根粉对其结构及性质的影响,采用微波法对淀粉乳浓度分别为10%、15%的葛根粉-水体系进行为期60 s和120 s的微波辐照以及100 U/g的普鲁兰酶酶解8 h,冷冻干燥后获得经过复合改性的葛根粉样品(compound modified Pueraria lobata,CM-PL),样品名称分别记为CM-PL10-1、CM-PL10-2、CM-PL15-1、CM-PL15-2;通过显微镜对改性葛根粉的微观结构进行表征,同时测定其颗粒粒径、吸水率、透光率、溶解度、膨胀势以及流变行为等指标。结果表明,随着葛根粉-水体系中葛根粉浓度的增加,改性葛根粉的颗粒表面出现凹陷和裂纹;与原葛根粉相比,改性葛根粉的颗粒粒径、吸水率和透光率明显增加。且当温度达到90℃时,改性葛根粉的溶解度与膨胀势分别有不同的增长趋势;微波-酶法并没有改变葛根粉样品的流体类型,所有样品均呈现出假塑性流体特征及剪切稀化现象。

煤焦外表面分形维数在燃烧过程中的变化

煤燃烧的化学反应及其物质输运过程均具有非线性动力特征。燃烧过程是孔洞分形体的变化过程 ,其外表面结构的变化部分的反映出颗粒内部孔结构的变化过程。本文利用分形理论及其相关的图像处理方法对不同煤种、不同燃烧阶段煤焦外表面结构的SEM图像进行研究。研究结果表明 ,XIE法较适合计算煤焦表面分形维数 ;在燃烧过程中煤焦的外表面分形维数呈现两种变化趋势。通过最小二乘法多项式拟合确定煤焦外表面分形维数与燃尽率之间的关系式 。

低氧快速热解过程中氧气体积分数对活性焦孔隙结构的影响

为研究成本低、性能高的脱硫用活性焦,以烟煤为原料,在沉降炉试验台上研究低氧快速热解条件下活化氛围中氧气体积分数对活性焦孔隙结构的影响。通过氮气吸附、骤冷密度泛函理论研究活性焦的孔隙结构的演化,通过扫描电镜的方法研究活性焦的表面烧蚀特性。结果表明,低氧快速热解为挥发分析出为主的过程。所获得活性焦的低吸附等温线的类型具备Ⅰ型和Ⅳ型等温线的特征,孔隙结构以微孔结构为主。活性焦表面发生不同程度的烧蚀,表面烧蚀缺陷近似圆形,并且随着氧气体积分数的增加,烧蚀从表面逐渐向颗粒内部发展。适当的氧气含量有利于活性焦孔隙结构的发展,氧气体积分数低于6%时,氧气体积分数的增加使微孔结构更加丰富,孔容积和比表面积均有很大程度提高。氧气体积分数增加到一定程度(>8%)时,由于孔壁的塌陷,最终导致活性焦的表面积和孔容积有大幅度的降低。

等温热重分析法对煤焦反应动力学特性研究

针对工业气化炉二级旋风分离器的气化后半焦,同时选取京能烟煤在1173K,1273K和1373K三个温度下快速热解焦炭作为比较,在TGA/SDTA851e型热重分析仪上,对四种经历不同热过程的焦炭进行等温热重实验,实验温度范围为773K～1023K,研究煤焦燃烧反应动力学特性及其影响因素.煤焦制取方式和热解温度的不同决定了煤焦反应性的不同,在这四种煤焦中,气化半焦JC的反应性最小,而京能烟煤三种热解煤焦的反应性随着热解温度的升高而减小.随着燃烧温度和氧含量的升高,煤焦的反应速率在增大.同时,用半转化率法确定了煤焦燃烧的转捩温度和各个反应区域的活化能,在化学反应动力区,JC,JN-1,JN-2和JN-3活化能分别为115kJ/mol,57kJ/mol,70kJ/mol和97kJ/mol,与等转化率法所求得的平均活化能相近.随着煤焦转化率的增大,反应越来越困难,活化能也在增大,而且煤焦燃烧反应离开化学反应动力区的转捩温度也在升高.

基于等转化率法的煤焦-CO_2气化动力学研究

为获得可靠的煤焦-CO_2气化反应动力学参数,采用Flunm-Wall-Ozawa(FWO)等转化率法进行煤焦-CO_2气化动力学研究。在3个不同升温速率下进行了煤焦-CO_2气化热重试验,计算不同碳转化率下的反应活化能,用主曲线法分析了气化机理模型,并采用拟合法对等转化率法的结果进行验证。结果表明,气化主反应区不同碳转化率下(α为0.2~0.8)活化能的变化较小,为(228.25±5.22)k J/mol。煤焦-CO_2气化反应为均相模型,该模型标准曲线与试验曲线重合度较好,并符合目前常用的煤气化动力学模型。拟合法计算的活化能仅与等转化率法相差0.74 k J/mol,说明等转化率法研究煤焦-CO_2动力学可行。

煤粉密度对燃煤过程中颗粒物形成特性的影响

通过浮选实验先将典型烟煤分成高、中、低3个密度段,然后对3种不同密度原煤在沉降炉内进行热解和燃烧实验,研究原煤密度对颗粒物形成机理和特性的影响。实验采用低压撞击器(LPI)把颗粒物按不同粒径大小从0.03～10.0μm共分13级,分别采集燃烧后的可吸入颗粒物。实验结果显示:低密度原煤对颗粒物形成的贡献最大,中密度次之,高密度最小;低密度原煤所含矿物质粒度最小,形成的焦的膨胀率、总孔体积和BET表面积最大;高密度原煤所含矿物质粒度最大,形成的焦的膨胀率、总孔体积和BET表面积最小;中密度原煤介于两者之间;3种密度原煤燃烧后形成的PM10颗粒物元素构成的相同点是:对于亚微米颗粒物,元素S+碱金属元素+其他元素>难熔元素;对于超微米颗粒物,难熔元素占80%以上,远远大于其他三类元素。

加压条件下半焦燃烧特性的试验研究

热重分析法是了解煤热解和燃烧机理的有效工具。在自制的加压热重分析仪上，研究了压力（０．１ＭＰａ－０．９ＭＰａ）对煤热解后的半焦燃烧特性的影响，并对结果作了机理性分析。

中药炭药的显微定量

目的:探讨中药炭药的显微定量方法，为“存性”的质量控制标准提供定量依据。方法:采用非参比物显微定量分析方法，分别测定每毫克原药材和炒炭中药所含显微特征微粒的个数，观察炮制前后的变化，以此作为判断该药材炒炭炮制品是否达到炮制火候的标准之一。结果:一定重量的单味药材和炮制品的显微特征微粒数为一常数。结论:每毫克中药炒炭炮制品的显微特征微粒数可以作为判断该种中药炒炭炮制品是否达到“炒炭存性”质量标准的显微定量的依据。

用生烃潜力法研究松辽盆地北部中浅层烃源岩资源潜力

利用松辽盆地北部探井的热解和有机碳数据，采用生烃潜力法对盆地北部中浅层4套主力烃源岩层（青一段、青二、三段、嫩一段和嫩二段）的排烃特征及资源潜力进行研究。结果表明：4套烃源岩随年龄变小排烃门限深度变浅，青一段为1．3km、青二、三段为1．2km、嫩一段为1．0km、嫩二段为0．95km；烃源岩排烃高峰期较晚，青一段、嫩一段和嫩二段烃源岩在晚白垩世明水组沉积期达到排烃高峰，青二、三段烃源岩则在古近纪四方台组沉积期和泰康组沉积期分别达到排烃高峰；4套烃源岩现今累积排烃量达到了487．1×10^8t，远景资源量为97．4×10^8--194．8×10^8t，展现了巨大的资源勘探潜力。

加压条件下高升温速率的煤焦制备方法

通过大量文献调研,综述了实现加压条件下高升温速率的煤焦制备方法的工作原理和设备特点,包括加压丝网反应器、加压平面火焰炉及加压沉降炉等,分析了这些方法的优缺点,得出加压沉降炉是一种较为理想的装置.介绍了清华大学开发的国内第一台加压沉降炉制焦系统,其工作压力范围是0.1 MPa^3.1 MPa,温度最高为1 873K,颗粒输送速率范围可达0.6g/h^6g/h,有较长的恒温区间,可以完成加压和高颗粒升温速率的煤焦制备.

椰壳炭磺酸催化剂制备及其对杯[4]芳烃合成反应的催化应用

以废弃椰壳为原料,经炭化和磺化制得新型固体磺酸催化剂,用于催化各种芳醛与间苯二酚的缩合反应,以较高收率(49%～95%)制得一系列杯[4]芳烃化合物,产物结构经IR、1H NMR和MS测试技术表征得以确证。

基于炭化速度的梁柱木构件防火设计方法研究

由于缺乏对木结构火灾性能的系统研究,现行国家标准《木结构设计规范》(GB 50005—2003)(2005版)和《建筑设计防火规范》(GB 50016—2014)仅对木结构构件的耐火极限进行了相关规定,没有涉及木材的燃烧机理、炭化速度以及木构件耐火极限的计算方法,限制了木结构向多层和大跨方向的发展。本文较系统地研究了我国工程常用树种的燃烧性能和炭化速度,得到了木材炭化速度计算式,提出了与试验结果吻合的木构件基于炭化速度的防火设计方法,为相关标准的制修订提供依据,为木结构在我国的推广应用提供支撑。

棉秆与污泥共热解制备生物炭工艺优化及其结构与吸附性能

随着经济的发展,产量巨大的棉秆与污泥亟需找到新的资源化方式。该研究利用污泥与棉秆共热解制备炭,采用正交试验法全面考察与分析了各因素对污泥-棉秆炭吸附性能以及表面结构的影响。结果表明,污泥质量分数、KOH浓度、微波功率、辐照时间以及装填量均会显著影响污泥-棉秆炭的吸附性能、表面官能团以及孔结构。优化工艺参数为:污泥质量分数30%,微波功率280 W,辐照时间24 min,KOH质量分数50%,装填量150 g,在该工艺条件可制备获得综合吸附性能较优的污泥-棉秆炭,其亚甲基蓝、酸性品红、硫酸铜以及碘的吸附值分别达到157.80、293.39、272.12、1 281.93 mg/g。污泥-棉秆炭的吸附性能可达到或超过国家木质净水用活性炭一级品的标准,但吸附质与炭的结构特性均会影响其吸附性能。酸性官能团总量与孔容分别与酸性品红吸附值及硫酸铜吸附值显著相关,其他结构参数与吸附性能相关性不显著,污泥-棉秆炭对污染物的吸附并不只是单一的物理吸附或化学吸附。该研究结果对于定向设计高效的棉秆-污泥炭基吸附剂具有参考价值。

淮南煤焦CO_2气化反应特性的试验研究

在反应温度950～1300℃条件下，采用热重一红外方法研究了6种不同热解速率和热解终温的淮南煤焦的CO2气化反应特性，对CO2气化产物的红外谱图进行了比较，并考察了制焦温度和快、慢速热解焦对煤焦的石墨化程度和矿物质的影响．结果表明：随着升温速率的加快，煤焦反应性增强；制焦温度越高、升温速率越快，越不利于气化产物CH4的生成，但CO的释放浓度随制焦温度的升高和升温速率的加快而升高；随着制焦温度的升高，煤焦的n（C）／n（H）呈单调上升；快速热解煤焦表面的孔隙度大于慢速热解煤焦，增强了煤焦的气化反应活性；随着热解温度的升高，慢速热解焦比快速热解焦的有序化程度快；当热解温度为950℃时，快、慢速热解焦中矿物质均未发生熔融现象，当热解温度达到1200℃以后，随着热解温度的升高，慢速热解煤焦中的矿物质发生熔融并团聚成更大的球型颗粒，快速热解焦中的矿物质熔融成小球，但没有团聚成更大的球型颗粒．

基于热分析动力学的烧结用焦炭颗粒燃烧数值模拟

基于烟气循环烧结中氧体积分数降低抑制了燃料燃烧,焦炭细化可显著改善整体燃烧效率,是烧结工艺极具潜力的节能增产措施,采用缩核模型,模拟贫氧率和粒度对焦炭颗粒燃烧特性的影响。焦炭的着火温度ti、不完全燃烧系数κ、燃烧反应焓ΔH等燃烧特性参数采用热重实验确定,焦炭燃烧的本征活化能E和指前因子A通过Flynn-Wall-Ozawa（FWO）法计算。研究结果表明：空气气氛中,焦炭颗粒的ti约为550℃,κ为1.128～1.333,对应的ΔH则为28.810～31.640 MJ/kg,E约为137.156 k J/mol;ti基本上不随实验条件变化,κ随着氧体积分数的降低显著增大,E则略减小;焦炭颗粒的最高燃烧温度约为1 560 K,燃烧速率随着灰层厚度的增加逐渐降低;当颗粒粒度增大或氧体积分数降低时,燃烧效率显著下降,且前者影响更大;考虑采用烟气循环,当焦炭细化效率达到1.33时,可保证整体燃烧效率不比传统烧结的低。

三面受火木梁耐火极限计算方法

木材是可燃性材料,研究木构件的抗火性能具有重要意义。由于缺乏木结构耐火性能的系统研究,我国现行国家标准《建筑设计防火规范》和《木结构设计规范》基于试验方法,仅给出了各类木构件耐火极限的要求,未给出其计算方法。分别介绍了欧洲规范、美国规范、澳洲规范和加拿大规范的木梁耐火极限计算方法,对比发现各国规范中木梁耐火极限计算方法均基于剩余截面法,但其中木材炭化速度的计算方法不同,且考虑角部倒角效应及温度影响区的范围不同。通过将各国规范耐火极限预测值与试验结果对比,发现基于剩余截面法的木梁耐火极限计算方法能较好地预测木梁的耐火极限,考虑密度对炭化速度影响的欧洲规范和澳洲规范与试验结果更接近,因此建议我国规范中木梁耐火极限计算采用考虑密度影响的剩余截面法。

MPS程序研究

本文用高斯-柯西复合函数表征高聚物X射线衍射晶态峰,用四种类型函数表征高聚物X射线散射非晶态峰。据此,编写了四种类型高聚物非晶态相干散射峰的拟合子程序,以及四种类型半结晶高聚物X射线衍射重叠谱图的分峰子程序。用“阻尼最小二乘法”求解评价函数极小值,从而计算出各单峰参数。并对所编MPS程序进行了讨论。

含天然气水合物沉积物三维孔隙结构数值重建

三维孔隙结构重建是揭示沉积物内天然气水合物(以下简称水合物)形成机理及分布规律的基础和前提。在现有的数值重建方法中,模拟退火法被广泛应用。为使该方法的重建结构更加接近于实际,对该方法进行了改进,所构建的数值重建模型能够纳入沉积物颗粒形状(包括圆球状、椭球状、扁球状、长扁球状、片状和针状)、尺寸分布(如正态分布)以及水合物分布模式(如胶结状、悬浮状或颗粒状)等重要结构与统计信息,并利用改进后的模型对含水合物沉积物的三维孔隙结构进行了数值重建。最后,对重建的沉积物(不含水合物)孔隙结构进行特征化分析,可获得沉积物内孔隙率和孔径分布等信息;对重建的含水合物沉积物孔隙结构进行特征化分析,可获得各组分体积分布及其截面平均体积分数沿x轴方向的分布曲线等信息。结论认为:所开发的数值重建模型能够重建出与实际情况较为接近的含水合物沉积物三维孔隙结构,且能揭示水合物分布模式对沉积物孔隙内水(或冰)和天然气空间分布的影响。

TPR方法研究煤焦－CO_2气化反应（Ⅱ）不同方法计算动力学参数和补偿效应

采用三种升温速率，ＴＰＲ方法研究了不同碳化条件下得到的八个煤焦样品的ＣＯ２气化动力学规律。用Ｆｒｅｅｍａｎ－Ｃａｒｒｏｌ、Ｏｚａｗａ和Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ方法计算分别得到了动力学参数。结果表明：尽管由不同方法求得的活化能有较大差异，但都能较好地验证碳化条件对煤焦气化反应性的影响。研究还发现，对所有煤焦样品。用Ｆｒｅｅｍａｎ－Ｃａｒｒｏｌ方法计算得到的活化能Ｅ和指前因子Ａ之间，都存在着动力学补偿效应。