喷气涡流纺长片段竹节段彩纱的设计与生产

探讨有色超短纤维在喷气涡流纺花式纱开发中的应用及生产要点。采用有色粘胶超短纤维与本色竹浆纤维、椰炭改性涤纶纤维,在并条机上加装竹节装置,利用喷气涡流纺纱技术纺制成长片段竹节段彩纱。针对粘胶纤维长度相对较短的特点,工艺上尝试采用短流程、减小隔距、降低打击件速度等技术措施。结果表明:开发的喷气涡流纺段彩纱具有段彩片段长、生产效率高的特点,其在布面上色点朦胧,时而形成连续分布,时而散点分布,形成不同于传统段彩纱的独特风格。

掺氢天然气喷射火燃烧特性数值模拟研究

为探究掺氢天然气的燃烧特性,基于OpenFOAM开源平台建立掺氢天然气数值模拟方法,采用大涡模拟(LES)模型、有限速率燃烧模型(Pasr)模型和单步反应模型对掺氢天然气喷射火的燃烧过程进行数值模拟。研究结果表明:喷射火的火焰最高温度与掺氢比之间表现为正相关关系,火焰长度与掺氢比之间表现为负相关关系;此外,研究发现随着射流速度增加,轴线上火焰温度高温区域逐渐变远,在同等掺氢比条件下,当射流速度由30 m/s增加至60 m/s时,火焰长度变化区间由1.0~1.2512 m增加至1.2502~1.5612 m,火焰长度与射流速度间表现出正相关关系。研究结果可为实际应用中的燃烧器设计和掺氢天然气泄漏与爆燃事故风险防控提供重要的理论指导。

Effect of Inclined Water Jets on Tensile Strength of Bicomponent Hydroentangled Nonwoven Fabrics

The effects of inclined water jets on bicomponent hydroentangled fabrics were investigated. The PET/COPET and PA6/PET hydroentangled fabrics were made by using designed inclined water jet apparatus. Effects of basis weight, water jets inclination angle and water jet pressure were discussed. The comparison was made on the average tensile strength of fabrics made by perpendicular water jets （0^o inclination angle） and inclined water jets of 20^o with pressure levels of 3 bars and 7 bars. It was found that increases of water jet pressure, the fabrics tensile strength were increased. Furthermore, increases of water jets inclination angle, fabric tensile strength of 60 g/m^2 fabrics decreased while for 100 g/m^2 fabrics tensile strength increased.

高压掺氢天然气管道泄漏扩散与失效后果的数值模拟研究

针对高压管道在失效泄漏后产生的欠膨胀射流问题,利用Birch理论模型用伪源代替实际管道的泄漏孔。在不同掺氢比(HBR)、泄漏孔直径、管道运行压力的条件下,研究了掺氢天然气(HDNG)管道泄漏扩散后果区体积分数分布情况、爆炸危险边界、爆炸危险范围的变化规律。结果表明,随着HBR的增加,减少了泄漏扩散后HDNG的聚集,爆炸危险范围逐渐减小,远端危险性降低;随着HBR的增加,爆炸危险边界高度降低,近端危险性增大;随着泄漏孔直径与管道运行压力的增加,泄漏扩散后HDNG的影响区域扩大,爆炸危险边界高度上升,爆炸危险范围逐渐增大,远端危险性增大。

热轧钢坯喷号机的研制

介绍了计算机及 PL C控制热轧钢坯喷号机的结构原理及控制系统 ,研究、开发了七段码喷号方式 .喷号机系统能自动完成到位的检测、去氧化皮、喷号、清洗等工作 .用水基耐高温涂料喷射 ,可以较低的成本完成喷号任务 。

直流电弧等离子体喷射CVD硼掺杂金刚石薄膜的制备及电化学性能研究

采用直流电弧等离子体喷射CVD(Chemical Vapor Deposition)法在硅(100)衬底上制备了(111)占优的掺硼金刚石(BDD)薄膜,研究了压强对薄膜生长的影响,在压强为5500 Pa时得到了(100)占优的金刚石薄膜,并用SEM、XRD及拉曼光谱分析了薄膜的表面形貌、晶体结构、薄膜品质。测试结果表明,掺硼金刚石膜具有较好的成膜质量。霍尔测试表明BDD的电阻率为0.0095Ω.cm,载流子浓度为1.1×1020cm-3;研究了BDD薄膜电极在硫酸钠空白底液、铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液和多巴胺溶液中的循环伏安曲线(CVs),发现该金刚石薄膜电极在硫酸钠中具有较宽的电化学窗口(约为4 V)、接近零的背景电流和良好的可逆性,利用BDD电极检测多巴胺溶液,具有明显的氧化还原峰值和较好的稳定性。结果表明利用该方法制备的BDD电极在电化学检测方面具有明显的优势。

站台活塞风附壁射流理论建模与求解

给出站台活塞风基本定义,提出站台活塞风附壁射流理论。通过数学建模,得到站台活塞风起始段和主体段的理论数学模型,其中起始段模型解析式分为边界层区、势流核心区和自由剪切区,主体段模型分为边界层区和自由剪切区。通过解析式求解方法和数值模拟分析,获得站台起始段和主体段典型点速度动态变化规律和代表时刻垂直壁面典型截面速度分布,两种方法结果吻合较好。理论计算结果得到了现场实测的验证。

消防水炮射流轨迹图像的分割与识别算法研究

提出了一种基于改进OSTU法和区域生长相结合的消防水炮射流轨迹图像的分割与识别算法。首先对OSTU法进行改进,快速确定射流轨迹差分图像的最佳分割阈值,再用区域生长法分割得到可能的目标区域。对消防水炮喷射水流的形态特征进行了研究和分析,并以此为判据对可疑目标区域进行判断,最后识别出真正的射流轨迹。实验结果表明:该算法在不同光照条件、背景情况下,基本可以摒除干扰物,准确识别目标,且处理速度较快。

地铁站台活塞风附壁射流起始段的实测和实验验证

为了从机理上探究站台活塞风分布规律,通过理论建模、现场实测和液体缩尺模型实验相结合的方法,提出并验证了站台活塞风起始段符合附壁射流理论模型。其中,对上海某地铁站台层的现场实测较好验证了站台活塞风起始段自由剪切区的理论模型,理论与实测数据的标准差在0.326和0.542之间;液体缩尺模型实验对站台活塞风起始段边界层区、势流核心区和自由剪切区理论模型进行了验证,三区吻合较好,标准差在0.071和0.746之间。上述研究证明了站台活塞风附壁射流理论起始段的正确性。

正压冲固平台桩坑实时检测系统的研究

为了实时检测海底喷冲桩坑的形状和体积,对正压冲固平台海底桩坑坑形声纳分层旋转扫描检测技术进行了研究,运用最小二乘和分段插值算法实现了3-D桩坑坑形实时仿真显示。实验结果表明:该系统具有运行可靠、高效、实时性强等特点。

PZT厚膜的电射流沉积研究

制备了锆钛酸铅(PZT)悬浮液,采用电射流沉积(EJD)技术,在硅衬底上沉积了PZT厚膜。研究了电射流沉积高度、流量及悬浮液混合条件对厚膜致密性的影响。结果表明:降低电射流沉积高度和流量有助于提高沉积PZT厚膜致密性;采用球磨方法充分混合PZT悬浮液,沉积的PZT厚膜致密性明显提高。采用优化的电射流沉积参数和球磨20 h的PZT悬浮液,制备了10μm无裂纹PZT厚膜,其压电常数d33为67 p C·N-1,相对介电常数εr为255。

利用水平附壁射流破异重流理论探讨

通过边界层方程积分，导出了在盲肠河段设置水平附壁射流时，动量通量沿程变化规律；并在不计阻力情况下，求出了射流段的断面平均流速关系式；通过理论分析，建立了破除异重流时孔口射流流速与水力泥沙因子之间的关系；并将设置水平附壁射流与加客水破异重流的效果进行了比较；

基于数字图像的单只燃烧器射流几何特征参数提取

提出一种燃烧器射流流场分析及几何特征参数提取的方法,实现流程包括:①采用加权中值滤波算法抑制射流图像离散点噪声;②采用种子区域生长算法将射流从图像背景中分割;③采用自适应边缘检测算法检测射流边缘像素点;④采用广义最小二乘法对射流边缘点进行线性拟合;⑤确定射流的几何中心线位置、中心角及射流扩展角等特征参数.研究结果表明,当处理图像噪声窗口为10×10,选择射流图像中亮度值最高的像素为种子,同时以5%为误差限确定生长准则时,整个流程消耗时间与精度处理的匹配最优.该燃烧器流场的实时测量与分析的方法具有较好的应用前景.

三角洲初始段射流边界层相似解求解

三角洲初始段形成过程中,水流携带泥沙运动至湖区,主要依靠出射的初始动量来维持自身的继续运动.该文根据这一过程的运动特点,依据浑水浅水方程,建立了三角洲初始段平面射流边界层理论模式,采用相似解解法,得到了三角洲形成初期的流场分布.利用河床演变通用数学模型推导得到了表征入湖三角洲初始段形态特征的理论表达式,对三角洲初始段冲淤形态做了定量分析.通过实验验证,理论解能够较好地表达三角洲形成初期的冲淤趋势和形态特征.

喷墨印花纹理图像的期望最大化聚类分割算法

针对聚类分割算法对喷墨印花纹理图像存在的局限性,提出了一种结合期望最大化(EM)的喷墨印花纹理图像聚类分割算法(CSA)。首先,将空间相关性引入聚类分割中,利用自回归模型表征纹理同质区域;然后,为了提高分割模型参数估计的精度,将分块标定机制引入期望最大化算法中,实现了参数极大似然估计的迭代算法,解决了不完全数据参数估计问题;最后,利用数据集分块并进行聚类,使同类元素具有较高的相似度,从而对图像中的像素进行了归类划分,并将得到的结果进行了合并,实现了目标图像的正确分割。实验结果表明,和传统的聚类分割算法相比,该算法能更好地解决喷墨印花纹理图像的分割问题。

彩色图像中射流轨迹提取算法的研究

提出了一种基于RGB三色差的彩色图像中消防水炮射流轨迹的提取算法。首先在已知射流起点情况下向四周进行24个方向的扫描,确定射流的方向为米字形的8个方向之一,然后在此方向上执行双线扫描探测,直到满足某一阈值条件或到达图像的边界。实验结果表明,该算法在复杂背景下能准确完整地提取消防炮射流轨迹,算法的适应性较强。

前混合磨料水射流喷嘴外流场磨料加速过程研究

前混合磨料水射流与后混合磨料水射流相比,磨料粒子速度松弛情况和混合均匀性好得多。磨料在系统中加速情况影响系统的能量传递效率和切割能力,加速过程可分为管内加速、喷嘴加速以及喷嘴外流场核心段加速三个过程。本文应用液固两相流理论,对喷嘴外流场磨粒进行受力分析,建立外流场加速模型,研究表明,磨料粒子在喷嘴外流场核心区加速,达到速度最大值,在过渡段和空气掺混,粒子速度下降,在喷嘴外流场速度松弛比大于喷嘴内流场,但喷嘴外流场核心段速度增量远远小于喷嘴段。

液-汽喷射器吸入段机械加压提高引射性能

通过对液-汽两相喷射器吸入段进行机械加压,探讨了系统的引射性能的变化。实验结果表明,通过对喷射器吸入段进行机械加压能够提高系统的引射性能,且工作水温度越高,机械加压后引射性能提高越明显。当工作水温度≥75℃时,机械加压方式吸入蒸汽流量是加压前的3.80～5.35倍,工作水的升温幅度比传统方式提高了1.3～5.5℃,单位工作水流量吸收的热量提高了2803～5051 kJ/kg。此外,与传统方式相比,吸入段机械加压方式节约的蒸汽费用是所耗电费的20倍,提高了系统的经济效益。

高功率掺Tm^3+光纤放大器热效应管理的泵浦方式优化理论研究

基于主振荡功率放大器结构的高功率掺Tm^3+光纤激光器是2μm波段高功率光纤激光器的主要实现形式,掺Tm^3+光纤放大器(Thulium-doped fiber amplifier,TDFA)热效应管理的研究对于其输出激光功率的不断提升具有重要意义。本文主要对TDFA热效应管理的泵浦方式优化方面进行理论研究,利用龙格库塔法以及牛顿迭代法求解不同泵浦方式下TDFA的稳态速率方程,并根据热传导方程,模拟掺Tm^3+光纤(Thulium-doped fiber,TDF)温度沿径向和轴向的分布。结合遗传算法理论,研究了分段泵浦方式,经过参数优化,在功率为5 W的2020 nm输入信号光、总功率为1000 W的793 nm激光泵浦、TDF吸收系数为3.1 dB/m条件下,将总长度为11 m的TDF分为2.4,2,2,2,2.6 m的5段进行泵浦,得到放大信号激光输出功率为284.5 W、斜率效率为28.45%、光纤外包层边界最高温度为86.28℃且温度总体分布均匀。与传统前向泵浦、双端泵浦方式下的TDFA相比,其热效应有明显改善。

基于深度学习的甲烷高压射流湍流燃烧火焰图像处理方法研究

基于定容弹开展了高压天然气(甲烷)射流燃烧光学测试,并分别运用深度学习方法和边缘检测算法进行了图像处理。对比结果表明,由于图像中存在射流、火焰差异大的图像识别目标,边缘检测算法无法较好识别射流和火焰,该算法适合于单一目标的火焰图像处理。深度学习方法可识别射流湍流燃烧火焰轮廓,有效地获得射流湍流燃烧火焰前锋面发展位移及火焰传播速度,该方法适用于多个目标的火焰图像处理。根据深度学习图像处理结果表明:当高压甲烷射流接触预燃球形火焰时,火焰由稳定层流速度(<3 m/s)快速上升,最大火焰传播速度高达300 m/s,形成湍流火焰,火焰沿射流方向快速向前发展,火焰面积增加。随着射流和点火时间间隔的增加,最大火焰传播速度线性下降。