观测场内自然降雨的空间均匀性研究

以分辨率为1m的10m×20m和10m×10m观测网为研究对象,运用自制雨量杯开展自然降雨测试试验,结合克里斯琴森均匀系数、分布均匀系数、降雨偏差系数、降雨极值比系数、单因素方差分析等数学方法对自然降雨的空间均匀性进行了研究,分析了风、降雨量对空间均匀性的影响,并讨论了降雨测量仪器在动态比对试验中仪器的架设间隔问题。结果表明:观测场内自然降雨的空间均匀性良好,且各项均匀性指标具有较好的一致性;风对该观测场内的降雨空间均匀性影响不大,而降雨量的差异对其空间均匀性有一定的影响;在动态比对试验中,降雨测量仪器的架设间隔应小于5m,且部分小型降雨测量仪器(如收集杯)架设间隔取1m可行。

实时监控下砾石土料掺配质量IBAS-BP动态评价

传统的砾石土料掺配质量评价主要以旁站监理方式控制掺配施工参数,并以随机取样点的P5含量作为掺配质量评价指标。该方法不仅在掺配施工参数控制上易受人为因素干扰,而且在掺配质量评价过程中时效性差、随机性大,缺乏对掺配均匀性和其他粒径颗粒含量的考虑。针对上述问题,本文提出基于IBAS-BP神经网络的砾石土料掺配质量动态评价方法。首先,通过综合考虑砾石土料掺配过程涉及的各粒径颗粒含量,提出砾石土料掺配均匀性评价指标(blending uniformity value,BUV),用以反映掺配质量;其次,基于GPS定位、无线传输等技术提出一种砾石土料掺配实时监控方法,实现砾石土料掺配施工参数的实时监测与采集;最后,利用基于回溯思想和非线性步长调整函数改进的天牛须搜索(improved beetle antennae search,IBAS)算法优化的BP神经网络实现全仓面砾石土料掺配质量的动态评价。工程应用结果表明:掺配实时监控方法能有效监测掺配施工参数、保障施工质量,且BUV对掺配质量的评价结果与掺配后取样检测结果一致。此外,模型预测值与实测值相关系数达0.953,预测值与实测值的平均值误差和标准差误差分别为0.23%和6.17%,与常用回归模型相比,本文模型表现出一致性、代表性和优越性。

高温强余旋非均匀来流条件模拟方法研究

针对新一代一体化加力燃烧室进口高温强余旋非均匀进气特点,设计了一种可用于模拟一体化加力燃烧室真实进气条件的高温强余旋非均匀进口流场发生装置,该装置能够模拟真实的一体化加力燃烧室进口来流条件。同时开展了耦合进口马赫数、温度和余旋角度的不均匀流场数值模拟研究,评估了非均匀来流生成装置设计、测量方法与评价指标的有效性,并通过试验结果验证了数值模拟的准确性。结果表明:数值计算所得余旋角误差在壁面附近约为±2°,这是由于数值计算低估了壁面的耗散作用,而在中心区域则在优于±2°;同样在马赫数不均匀模拟中,在主流区域误差在10%以内;此外在对于温度不均匀性的模拟中,数值仿真表现出了较大的误差,这是因为数值计算中未考虑壁面向外界的传热过程。综合来看,本文所提出的高温强余旋非均匀生成装置可生成用于模拟下一代一体化加力燃烧室进口所面临的真实复杂不均匀进口流场条件,所采用的数值模拟方法可以较为准确地揭示流场非均匀特性。

Lab分通道直方图的彩色图像分割算法及应用

本文针对传统灰度直方图分割法未综合考虑图像色度及纹理特征、对灰度差异不明显或灰度范围重叠的图像出现过分割或欠分割等问题,提出一种新的基于Lab分通道直方图的彩色图像分割算法,引入具有序列不相关性的亮度L通道、红绿a通道及蓝黄b通道3种分割依据,通过Newton插值法进行拟合运算,可针对不同亮度、色度属性图像进行自由选择,并运用邻域灰度值相匹配原则解决相邻目标区域边缘像素的准确匹配问题,分局部、分形态、分区域实现图像中不同目标的提取。经验证,该法对区域亮度差异较大图像及区域色度差异显著于亮度差异图像的分割效果,均优于传统灰度直方图分割法,极大提升了直方图分割算法的适用性。将其与经典Reinhard色彩迁移算法结合,将源图像感兴趣目标区域经分通道分割后分别进行色彩迁移变换,较好解决了经典Reinhard算法对图像非目标区域的干扰、色彩误传及阶调层次损失严重等问题,突破传统迁移算法只能整体着色的局限性,实现分区域精准着色。