泥沙性质对高速水流消失空化数的影响

消失空化数是表征高速水流空化状态的重要判别数,水流含泥沙后对消失空化数的影响引起了研究者的关注。利用自主研发的小型循环式水洞试验装置,对不同含泥沙条件下与清水介质下的水洞喉部(即空化区)消失空化数进行了试验研究。通过配制不同泥沙质量浓度、泥沙粒径、泥沙颗粒级配和泥沙矿物成分等挟沙水流,调节分流阀门降低水流流速,由动态压力数据采集系统(YE6263)实时测量空化区压强,直到压强由负压变为正压的临界压强(相应的消失空化数压强)。研究结果表明:在不同泥沙质量浓度的条件下,循环式水洞喉部的消失空化数随泥沙质量浓度的增加先增大后减小,与清水对比,表现出先促进后抑制空化的发生;在不同泥沙粒径的条件下,喉部消失空化数随粒径的增大而增大,说明泥沙粒径的增大促进了空化的提前发生;在不同泥沙级配的条件下,喉部消失空化数随小于某一粒径泥沙质量分数的增大而增大,表现出随着小于某一粒径泥沙质量分数的增大越容易发生空化;在不同泥沙矿物成分条件下,喉部消失空化数随矿物成分摩氏(Mohs)硬度的增大而增大,说明矿物成分硬度越大越促进空化的发生。

长螺旋钻机成桩混合料堵管的模糊故障树分析

在钻探工程施工过程中,不可避免地会出现机械故障。采用故障树分析其原因是常用的方法之一。但工程施工中,往往数据不足或不注意保存这些数据,实际应用时难以赋值,只能进行定性分析。针对工程施工机械出现故障的模糊性和不确定性,用模糊数描述底事件的发生概率,提出一种基于三角模糊数的工程施工机械故障树分析方法。该方法通过专家、现场技术人员及操作人员的经验构造三角模糊数描述各底事件发生的概率区间,通过计算三角模糊数的中位数重要度,按重要度大小对故障原因排序,作为制定预防措施的依据。最后将其应用于长螺旋钻机成桩混合料堵管的原因分析,按模糊重要度对故障有针对性地制定预防措施。结果表明:重要影响因素排序与现场技术人员及操作人员的定性分析与判断相符。

通用可重组安全的多方求解Top-k协议设计

对于一个定点数多重集合S,第k小元素(又称Top-k元素) x∈S是指当集合中元素按照递增顺序排列时,刚好位于第k位置的元素.两方或多方安全求解它们输入的公共集合X的Top-k元素,是安全多方计算应用领域的经典案例.它能够使互不信任的多个数据持有方在不泄露自身数据的前提下,获取更大样本集合上的统计信息,从而实现隐私保护决策.本文提出了一种两方或多方分布式持有定点数数据的场景下,不依赖可信第三方,安全求解它们数据集合X中Top-k元素的协议,证明了其通用可重组(UC)安全性.协议使用了基于秘密分享的比较及加法安全多方计算协议作为构造模块,巧妙地从高到低按位依次确定并公布Top-k元素的p进制定点数表示.协议实现了O(logpM)的通信轮次复杂度,其中M为p进制数的最大取值, p为约定的定点数基数.实验证明,对于常见网络环境(包括局域网和广域网),当p=2^(i)(i=2,···, 8)时,协议的通信时间和总运行时间均显著优于其他现有的Top-k求解协议.

基于分数表示模型的量子信号中值滤波

在过去10年里,基于量子力学的量子信号表示研究已经出现一些重要结果.然而,关于量子信号处理方面的研究却相对滞后,其中就包括量子信号的滤波处理.首先,改进了现有的数字信号的量子表示模型(quantum representation of digital signals,QRDS),使其适用于任意长度的时间信号,同时还修改了QRDS模型中二补码的编码方法,使得新的编码更符合实际问题.然后,基于改进的模型引入了中值滤波方案,该方案回避了量子计算不能直接实现卷积运算的缺陷.为了实现该滤波方案的量子电路,又给出了基本量子运算模块:比较器模块、交换模块和中值计算模块.最后,通过实例验证了文中所提滤波方案的有效性和合理性.

金相显微图像的阴影校正算法

本文介绍了一种新的针对金相显微图像的阴影校正算法。在对原图像进行均值滤波的基础上 ,通过准确选取偏移量从而尽量多的保留与图像分割相关的信息。本文对大模板均值滤波算法进行了改进并阐述了利用中位数计算偏移量的算法。

快速二维中值滤波算法及其FPGA硬件设计

针对数字图像噪声抑制过程中去噪性能要求较高、处理速度要求较快的问题,以常规中值滤波算法为基础,提出用归并插入排序算法来实现5×5快速中值滤波器的方案。通过对滤波窗口中行列像素点以及对角线上的像素点的归并插入排序,得到窗口的中值,在Xilinx的ISE10.0软件开发环境下成功完成该算法硬件设计。相比常规算法,该方案简单易行、运算速度快,能够满足实时性的要求,易在现场可编程门阵列(FPGA)上实现,为实时性要求较高的图像去噪领域提供了可靠的技术支持。

f_oF_2月中值太阳循环变化及单站谱模型研究

利用我国9个电离层观测站第21和22太阳周大约20年的foF2月中值数据,分析太阳活动和地磁活动对电离层foF2的影响,结果显示白天和夏季夜间foF2和太阳黑子数R之间存在着明显非线性关系,并且随着纬度的降低逐渐增强.当回归分析加入地磁Ap指数时,多重回归模型与实测值误差进一步减小,说明同时考虑太阳活动和地磁活动的非线性影响能够更好地描述foF2的变化.基于foF2与太阳黑子数R及地磁指数Ap之间的非线性统计关系,利用Fourier级数建立9个单站谱模型,并与国际参考电离层IRI进行了比较,精度有一定提高.

一次飞机积冰环境中的云微物理特征

2014年3月12日利用机载粒子探头(DMT)对我国宜昌及周边地区的非降水云系进行了探测时发现了少量的飞机积冰,本文分析了积冰云层中云微物理量的分布特征。垂直平均分布表明,CAS、CIP和PIP粒子数浓度分别大于300个·cm^(-3)、1个·cm^(-3)和10^(-5)个·cm^(-3),粒子中值直径最大值分别为3μm、89μm和1389μm。谱分布表明,3650m高度重力碰并和凇附过程使得CIP和PIP粒子谱较宽,3650m以下谱宽较窄,粒子以凝结增长为主,大粒子和冰晶粒子主要是由高层下落造成。平飞观测统计表明,3350m的CAS和CIP粒子平均数浓度均大于3650m的值,但PIP粒子数浓度、粒子平均和最大中值直径则相反。平飞时间变化表明,3350m高度CAS粒子数浓度和直径大致呈反相关,3650m大云滴和冰雪晶粒子的数浓度和中值直径随时间波动较大。

属性值为区间数的多属性决策OWA算法

针对属性值为区间数的多属性决策问题,提出了一种简洁实用的决策分析方法。首先论证决策对象的优势关系与其属性值区间数的两端点数值平均值(区间中值)存在等价关系,然后将区间数的多属性决策问题转化为以区间中值为属性值的决策问题,应用有序加权平均算法(OWA算法)进行方案的排序与择优,最后通过一个实例验证了该方法的可行性和有效性。

遗传算法在致密砂岩储层渗透率计算公式优化中的应用—以鄂尔多斯盆地环县地区延长组长8段为例

鄂尔多斯盆地环县地区延长组长8段为典型的低孔隙度低渗透率致密砂岩储层.由于其孔隙结构复杂、非均质性较强,因而对其渗透率的分析预测是该区储层研究的难点,结合环县地区长8储层的具体地质特征和测井曲线类型,利用遗传算法全局寻优的特点,建立了适合本地区致密砂岩储层渗透率计算的公式.研究表明,使用公式预测的渗透率与利用岩心分析的渗透率结果有较高的符合率.因此,遗传算法在致密砂岩储层渗透率计算公式的研究中具有很好的应用前景.

基于模糊故障树理论卷板机可靠性分析

利用故障树对卷板机的升降工作辊系统进行可靠性分析,考虑到基本事件的发生概率存在不确定性,采用三角模糊数将故障树中基本事件的发生概率模糊化,根据最小割集法的求解对其故障进行定性分析,利用定义和中值法对其故障进行定量分析,建立了基于三角模糊数的故障树分析方法流程,为提高系统的可靠性提供了分析依据.

基于改进型中值滤波算法的图像去噪

去噪算法在图像处理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,在小波软阈值去噪算法的基础上,提出一种基于噪声个数判断的改进型中值滤波算法。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,与小波软阈值算法、小波硬阈值算法、中值滤波算法相比,具有更好的去噪性能。

一个涉及两个三角形的三元二次型几何不等式

应用三角形重要的加权正弦和不等式等一系列引理,建立了涉及两个三角形的一个三元二次型几何不等式。

两等长数列中位数问题的分治解法

分治法在许多领域,尤其是非数值计算机领域中应用十分广泛。该文首先对两等长数列中位数问题进行了分析,并给出了该问题的一般解法,在此基础上提出了该问题的分治解法,并对其时间复杂度进行了分析。实验结果验证了所提出方法的有效性。

一种强弱信号信源数估计新方法

在实际应用场合,信源数往往是一个未知数,而信源数准确估计是实现空间谱测向、同频多信号盲分离等算法的先决条件。当强弱信号功率差异较大时,传统信源数估计算法可能失效,从而导致后续阵列信号处理算法得出错误结果。为此,提出了一种针对强弱信号的信源数估计方法。通过对空域协方差矩阵进行特征值分解,采用动态聚类和中值滤波处理排序后的特征值,进而估计信源数。介绍了该方法的原理,并使用实际采集数据进行验证,确认该方法针对强弱信号和色噪声环境的有效性,具有较好的工程应用价值。

2003—2018年中国森林火灾时空分布格局研究

基于2003—2018年的中国森林火灾统计数据,全面分析了森林火灾发生的时空分布格局,定量分析了其统计学规律,旨在为森林火灾预测、管理和风险决策提供基础支撑。分析结果表明,森林火灾的发生具有极强的随机性和离散性,通过森林火灾总次数、火场面积和受害森林面积的平均数来反映森林火灾发生风险将会导致评估结果偏高。森林火灾发生次数较多的为湖南、贵州、广西等省,而森林火场面积和受害森林面积较多的为黑龙江、内蒙古、云南、湖南、广西等省。按照森林火灾发生的格局,运用K均值聚类分析将31省分为4类。

LNG储罐泄漏的三角模糊事故树定量分析研究

为对LNG储罐泄漏风险进行系统全面的定量分析,将事故树和模糊集理论相结合,构建了LNG储罐泄漏的三角模糊事故树。基于已有概率统计数据和专家评价,采用3σ表征法获得LNG储罐泄漏基本事件的三角模糊概率,依据模糊逻辑法则计算LNG储罐泄漏和中间事件的三角模糊概率,引入中值法求解各风险因素的模糊重要度,并进行聚类分级分析。计算结果表明,35个基本事件对LNG储罐泄漏事件的影响可划分为3个区间,处于第一区间的法兰垫片变形、填料未正确安装、操作不当等事件是导致LNG储罐泄漏的核心因素。最后,综合考虑LNG储罐泄漏定性定量分析结果,提出保障LNG储罐安全平稳运行的建议措施。

库尔特颗粒计数仪在油田注水系统中的应用

油田注水系统中悬浮物的含量和粒径中值是注水水质严格控制的两项指标。库尔特颗粒计数仪(MS3)采用最新的数字脉冲测量技术可测定水中的颗粒总数和粒径中值。文章主要论述了MS3的工作原理、功能参数。通过实验说明MS3在注水水质控制指标中的应用,以及通过测定水样的粒径分布和颗粒总数的变化情况掌握污水处理单元的处理效果,以利于更好的控制注水水质。

煤燃烧超细微粒粒径谱演变及排放因子的实验研究

对燃煤超细微粒的排放特性进行研究,利用自行搭建的气溶胶实验平台,使用快速粒径谱仪FMPS对燃煤超细颗粒(5.6~560 nm)数量粒径谱进行了测量,同时利用颗粒物动态演变模型,通过最优化算法,得到颗粒沉积损失率和排放率随粒径的分布,并计算了燃煤颗粒的排放因子.结果表明,在颗粒生成的初始阶段,燃煤颗粒数量粒径谱是多分散的复杂谱,初始粒径谱主要由10 nm、30~40 nm及100~200 nm这3个模态组成,其中,10 nm模态颗粒数浓度较高,100~200 nm模态颗粒粒径谱呈对数正态分布,数量中位径CMD均值为16 nm.随着时间的推移,总数量浓度呈指数规律衰减,CMD先增大后逐渐趋于稳定.排放因子的计算结果显示,在室温条件下,燃煤颗粒的排放因子达到(5.54×1012±2.18×1012)个·g-1.

抽吸参数对电加热卷烟气溶胶粒数和粒径的影响

为研究抽吸参数对电加热卷烟气溶胶粒数和粒径的影响,采用吸烟循环模拟机-快速粒径谱仪测试电加热卷烟气溶胶的粒数浓度和粒数分布,考察了抽吸容量(35、55、75 mL)、抽吸持续时间(2、3、4 s)和抽吸间隔(30、60 s)对电加热卷烟气溶胶粒数浓度和粒数中值粒径的影响。结果表明:①在单口方波抽吸条件下,电加热卷烟气溶胶的粒数浓度随抽吸过程实时降低,粒数中值粒径随抽吸过程实时变小;②抽吸容量和抽吸间隔的增大可明显增加气溶胶的粒数浓度;当抽吸容量增加至75 mL时,粒数中值粒径降低;抽吸间隔对粒数中值粒径无影响。③抽吸持续时间对电加热卷烟气溶胶粒数浓度和粒数中值粒径的影响均较小。