基于GRU-DRSN的双通道人体活动识别

人体活动识别(human activity recognizition, HAR)在医疗、军工、智能家居等领域有很大的应用空间。传统机器学习方法特征提取难度较大且精度不高。针对上述问题并结合传感器时序特性,提出了一种融合CBAM(convolutional block attention module)注意力机制的GRU-DRSN双通道并行模型,有效避免了传统串行模型因网络深度加深引起梯度爆炸和消失问题。同时并行结构使得两条支路具有相同的优先级,使用深度残差收缩网络(deep residual shrinkage network, DRSN)提取数据的深层空间特征,同时使用门控循环结构(gated recurrent unit, GRU)学习活动样本在时间序列上的特征,同时进行提取样本不同维度的特征,并通过CBAM模块进行特征的权重分配,最后通过Softmax层进行识别,实现了端对端的人体活动识别。使用公开数据集(wireless sensor data mining, WISDM)进行验证,模型平均精度达到了97.6%,与传统机器学习模型和前人所提神经网络模型相比,有更好的识别效果。

两相并联换热通道间流量分配特性实验研究

为提高两相流动换热通道的换热能力及系统性能,探究其并联换热通道中流量分配不均的特征,开展了以水为工质的两并联通道换热实验,对流量分配不均所带来的参数变化进行研究。实验参数变化主要包括进口温度、热流密度、进口流量,以及外部扰动、集管结构带来的流量分配差异。将实验结果与模型计算结果进行了对比,结果表明:并联换热通道间流量分配不均时,优先沸腾通道中流量较少,未沸腾通道出口温度明显降低;增加进口温度、增加热流密度、降低进口流量会导致流量分配不均的出现,其产生和消失对应的进口温度、热流密度、进口流量分别变化了24.8℃、175.6 W/m、19.8%,并存在滞后现象;扰动会加速流量分配不均的出现,对应进口温度相差3.2℃;集管结构会影响优先沸腾通道的位置,单相状态下流量较少的通道倾向于优先沸腾。研究结果可为提高并联换热通道流量分配的均匀性提供参考。

PCHE细小多通道内天然气沸腾两相流分配特性数值分析

印刷电路板式换热器具有体积小、结构紧凑、换热效率高等特点,在天然气生产工艺中应用前景极为广阔,在PCHE换热过程中,冷、热侧通道内工质往往发生沸腾相变,各子通道间普遍存在汽液两相流分配不均问题,严重降低换热效率。对此,以换热器封头和12个细小通道为建模对象,采用天然气汽液两相混合物为工质,通过Aspen Plus软件获得其物性数据,基于VOF模型追踪相界面运动位置,构建适用于预测分析PCHE内天然气两相流分配特性的三维非稳态数值模型,并开展了相关数值研究。结果表明,相比于单相液态天然气,当换热器入口混入汽相工质变为汽液两相混合物时,各子通道间工质的质量流量相对标准偏差由0.0004增加到0.036,两者相差近100倍,分配不均现象明显加剧。导致该现象的主要原因在于来流汽相工质明显倾向于进入距离换热器入口最近的若干通道,使得这些通道的汽相流量显高于其他通道,各通道汽相工质流量分配特性整体上呈现明显的“峰值分布”,但是,随着换热器入口汽相工质流速的不断增大,各通道间汽相工质的流量分配不均现象逐渐缓和,而液相工质的流量分配特性发生明显恶化。

轨道电路并行区段邻线同频干扰解决方案研究设计

由于车站规模发生改变,车站接发车任务也随之变化。为了保证列车安全运行,轨道电路的设计尤为重要。因此,从既有车站改造相结合的问题出发,针对新增电码化轨道电路频率的选择和运用,以及新增电码化轨道区段如何同既有轨道区段相结合、两者之间是否存在并行区段干扰等问题。该文结合分析相应设计案例,并提出了针对双线并行轨道区段并行下合理的设计解决方案。结果表明,通过该次设计有效地解决了轨道区段同邻线并行干扰问题。

非圆小通道内水-空气垂直上升流动流型研究

微化工机械以及紧凑式换热器的发展，使非圆截面小通道在工程中获得大量应用，但现有文献针对非圆截面小通道内两相流动的研究报导屈指可数。本文采用可视化手段研究了水力直径分别为2．886mm和1.443mm的三角形截面并联小通道内水一空气垂直上升流动，表观气速0．1～100m／s，表观水速0．1～6m／s。根据观察和测量结果，总结得到了流型转变界限，并获得了典型流型图像。将本文的实验结果与前人的研究结果对比表明：通道的截面形状和水力直径均对非圆截面小通道内两相流型转变界限有显著的影响。

横摇条件下九通道系统两相流动不稳定性研究

对横摇条件下并联多通道系统的两相流动不稳定性进行了理论研究。基于横摇条件的均匀流模型,通过控制容积积分法建立了并联九通道系统的分析模型。用吉尔方法对系统控制方程组进行了求解。分析了在横摇条件下并联九通道系统入口段和上升段及加热功率对管间脉动不稳定性的影响,得到了相应的不稳定性边界。在低含汽率、高含汽率及低过冷度数区域,系统均不稳定。同时,在高含汽率区域会出现倍增周期现象及混沌现象。

双向MIMO中继系统中一种低复杂度的联合信道估计方法

对于双向多输入多输出(MIMO)中继系统,如何在减少中继负担的情况下获得精确的信道状态信息(CSI)成为信道估计的一个难点。该文针对双向MIMO中继系统,提出一种低复杂度的联合信道估计方法。所提方法在两个用户端同时发送正交信道训练信号至中继,中继采用所设计的放大因子放大所接收的信号并转发至两个用户。每个用户对所接收的信号构造平行因子(PARAFAC)模型,并根据实际系统要求,分别设计了迭代和非迭代的两种拟合算法对PARAFAC模型进行拟合,从而联合估计出所有信道的CSI。所提信道估计方法无需在中继处进行信道估计,减轻了中继的负担。与已有信道估计方法相比,所提方法设计灵活,采用的拟合算法具有较低的复杂度,而且在使用较少信道训练信号的情况下具有较高的信道估计精度。

高分五号卫星高效高速数据传输技术研究

针对传统的固定通道数据传输技术无法满足高分五号卫星星上遥感数据高效、高速获取的及时性和可靠性,对高效、高速和高可靠数据传输技术进行了深入研究。采用“类IP”混合传输技术最大化利用星地信道;高效“流水线”数据存储以及处理技术保证了5Gb/s的吞吐率和2.3Gb/s载荷数据输入的快速处理;37°的南半球复位线和实时刷新,降低了空间单粒子风险,提高了系统的可靠性;“T+W”的作业表方式提高了系统的使用方便性。在轨试验结果表明:高分五号卫星高效高速数据传输技术提高了卫星使用效能和用户体验。

垂直并联多通道内高温高压汽水两相流密度波型不稳定性的实验研究

在高压汽水两相流实验台上对垂直上升并联多通道中的汽 水两相流密度波型不稳定性进行了系统的试验研究,发现了并联多通道中汽液两相流密度波型不稳定性的主要特征,确定了系统压力、质量流速、入口过冷度、热负荷、进口及出口节流、可压缩容积等对该类不稳定性的影响;并将垂直并联多通道内高压汽液两相流的密度波型不稳定性与垂直并联双通道和单通道内的密度波不稳定进行了对比分析。所得结果可为大型直流锅炉和蒸汽发生器的设计提供依据。

水平矩形管内气液两相流界面波特性

气液两相流中界面波的存在对传热、传质、阻力特性及稳定性都有很大影响。前人有关界面波的研究大多偏重于两相流中界面波的类型及其转变,而对其特征参数变化规律(如振幅、波长、频率和速度等)的研究则很少。但界面波对气液两相流流动阻力和流动结构影响机理的深入研究必须以了解界面波的各特性参数为前提,同时界面波有关特性参数的深入研究也可为气液两相流的数学理论化提供实验基础。 本文以气、水为工质,系统研究了水平矩形管内气液两相流的界面波特性。根据界面波在时域、幅域内的不同特征区别出了各种类型的波并给出了相应的波形和流型图。着重研究了界面波各特征量随气液两相流量变化的变化规律。

多通道组合阵列存储系统结构与并行I/O设计

本文基于开放硬件平台和软件环境提出了一种集成式多通道组合阵列存储系统结构;设计了多个阵列适配卡分条和卡上多个磁盘分条的两级并行数据组织和分布方式,以提高I/O访问的并发性;提出了一种将来自主机的I/O命令并行分散到多个阵列通道上的调度方法。实验表明,在10Gb/s的Infiniband主机接口通道下,组合阵列的I/O性能基本上是多个阵列适配卡I/O带宽的线性叠加。

并列矩形微通道可视化研究和压降计算

对当量直径为177.8μm、长为3mm的矩形截面并列微通道进行了试验研究,通过高速摄影仪对并列微通道内空气-水的两相流动进行了可视化研究,试验中观察到几种典型的流型;利用分相流模型、均相流模型对并列微通道的整体压降进行预测,并与测得的试验值进行了对比,通过计算各个模型的平均绝对误差来比较其预测效果.结果表明:均相流模型对整体压降的预测效果好于分相流模型;均相流模型中,用Dukler黏度计算式得到的预测值平均绝对误差最小,预测效果最好.

并联双通道密度波不稳定性理论研究

采用频域法对并联双通道密度波不稳定进行理论研究,建立密度波不稳定分析模型,对热工参数及进、出口阻力系数对密度波不稳定的影响进行理论分析。结果表明,在一定参数范围内,且其他热工参数不变的情况下,增加系统压力、质量流速或入口过冷度,系统稳定性增强;增大入口阻力,系统稳定性增强,增大出口阻力,系统稳定性减弱。

非均匀及非对称加热并联双通道流动不稳定性模拟研究

直流蒸汽发生器(OTSG)传热管间热负荷是不平衡的,不仅沿管长是非均匀的,而且各传热管间也存在偏差。为掌握OTSG实际工作状态下的流动不稳定性,本文采用Relap5程序分别对并联双通道在非均匀、非对称加热条件下的流动不稳定性进行了模拟研究。均匀加热和非均匀加热通道的总加热量相等,但非均匀通道的热流密度沿轴向分为3段,以模拟OTSG的3个相区。非对称加热双通道之间的加热量不相等,但其加热量之和与对称加热双通道加热量之和相等。非对称加热和对称加热双通道的轴向热流密度都是均匀的。研究结果表明:对于轴向非均匀加热条件,并联双通道内的流量相等,相位相反;高过冷度时非均匀加热稳定性优于均匀加热稳定性;随着过冷度逐渐降低,两者稳定性差异逐渐减小。对于非对称加热条件,并联双通道内的流量分配不再相等,但双通道内流量脉动频率仍相同,相位相反。热流密度低的通道内的质量流率更高,出口位置的壁温振幅较小。对称加热系统的稳定性优于非对称加热系统的稳定性。不对称度的增大,会加剧双通道内流量分配的不平衡,系统稳定性逐渐变差。

微通道平行流冷凝器两相流传热和压降的修正方法

本文通过建立以R134a为制冷剂的微通道平行流冷凝器的分布参数模型,使用交复检验非线性法对微通道冷凝器两相区的传热和压降关联式进行修正,并与无修正的仿真模拟结果、传统简单多项式拟合修正法的结果进行了比较。结果表明,运用交复检验非线性法修正的效果要优于无修正及传统简单多项式拟合法,使用前者修正后可将换热量误差减少64.5%,均方误差控制在3%以内;制冷剂侧压降误差减少82.05%,均方误差控制在10%以内,该方法为换热量和制冷剂侧压降的修正提供了一种预测精度更高的思路和方法。

风力发电机自循环蒸发内冷系统并联回路两相流不稳定性的研究

自循环蒸发内冷系统具有无泵自循环、冷却效率高、运行安全可靠和基本免维护等特点,非常适合在风力发电机中应用。由于风力发电机的特殊结构,其蒸发内冷系统需要采用具有一定垂直高度差的多通道并联结构。在这种结构中,各通道中的运行参数各不相同且相互耦合、相互影响,诱发系统的不稳定问题,对发电机的安全运行十分不利。本文基于一维均相模型,建立了多通道并联系统的模型,推导了其动阻力平衡方程组。基于平衡方程组,运用静态分岔理论及其DERPAR数值分析方法分析了三通道系统的静态稳定性及其参数效应,为风力发电机蒸发内冷系统的结构设计提供理论基础。

并联双通道密度波不稳定性实验研究

采用两个相同的加热通道构成试验段,进行并联双通道密度波不稳定性实验研究。主要研究系统压力、质量流速和入口过冷度对流动不稳定性的影响,并给出过冷度-相变数边界。

空间变分辨率机理在红外成像制导中的应用研究

提出了基于对数极坐标映射的内外场景并行处理系统模型:内场景区域由笛卡儿坐标系表达对应识别通道,外场景区域由对数极坐标表达对应兴趣点选择和警戒通道。双通道模式缩减了图像数据量,而且任务并行化,是一种实时处理成像信息的有效的方法。

平行小通道直冷板传热特性实验研究

作为两相冷却技术的核心部件,直冷板的传热特性越来越受到关注。本文基于泵循环两相流实验系统,设计了一块平行小通道直冷板,直冷板流道区域尺寸为140 mm×50 mm,包含21根通道,通道截面尺寸为1.5 mm×1.5 mm,通道间由0.5 mm厚的肋片分隔。通过改变制冷剂进口温度、流量以及热流密度,分析平行小通道直冷板流道内部不同区域壁面温度及表面传热系数的变化规律。结果表明,制冷剂热流密度0.5 W/cm^(2)、进口温度15℃、质量流量150 kg/h时,不同流道内壁面温度均沿流动方向呈单调上升趋势;当制冷剂热流密度升至6 W/cm^(2),壁面温度先升高后趋于稳定,中间流道的壁面温度均高于周边流道。在低热流密度下,直冷板流道内部不同位置的表面传热系数沿流动方向基本不变;而在高热流密度下,流道出口处的表面传热系数呈现上升的趋势,最大增幅为21%。与壁面温度相似,周边流道的表面传热系数高于中间流道,表面传热系数相差7%~24%。

信号分析技术在海洋条件下并联双通道两相流不稳定性研究中的应用

海洋条件下具有并联通道的两相流动系统有可能出现非常严重的并联流道不稳定性,这种不稳定性取决于每个通道的固有特性和工作条件。海洋条件对并联通道不稳定性有十分严重的影响,其流量振荡曲线非常复杂。本文利用快速傅立叶变换方法(FFT)对不同海洋条件下的流量振荡曲线进行分解,得到了系统的基本运行工况和固有特性。研究表明,可以利用该方法得到海洋条件对并联通道不稳定性的精确影响。