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垂直壁面附近单气泡运动特性可视化研究

中南大学学报:自然科学版 2023年第9期54卷 3647-3656页

作者：闫红杰李浩张河杨肖俊兵刘柳中南大学能源科学与工程学院湖南长沙410083 长沙理工大学能源与动力工程学院湖南长沙410014

为了明晰气泡在壁面附近的浮升行为及运动规律,采用高速摄影结合阴影图像处理算法,对水中近壁面气泡的迁移行为进行了可视化研究,探讨了不同初始离壁距离条件下气泡运动轨迹、形状和上升速度的变化规律。研究结果表明:在气泡上升的初始... 详细信息

为了明晰气泡在壁面附近的浮升行为及运动规律,采用高速摄影结合阴影图像处理算法,对水中近壁面气泡的迁移行为进行了可视化研究,探讨了不同初始离壁距离条件下气泡运动轨迹、形状和上升速度的变化规律。研究结果表明:在气泡上升的初始阶段,当气泡与壁面量纲一间距S^(*)≤1.4时,气泡趋向于壁面运动;当S^(*)≥2.05时,气泡远离壁面运动。在本研究的参数范围内,当S^(*)≤0.61时,气泡与壁面发生周期性碰撞,碰撞瞬间气泡水平速度发生反转,气泡形状由椭球形突变为球形;当S^(*)≥1.4时,气泡与壁面不再发生碰撞,气泡呈“之”字形振荡上升,上升轨迹近似于正弦曲线。随着气泡初始离壁距离进一步增加,气泡上升轨迹振荡的幅度减小,周期增大,壁面效应逐渐减弱;当气泡变形程度减小时,气泡纵横比的振幅变大。气泡水平速度呈现与气泡轨迹相同的变化趋势,振幅减小,周期增大;而气泡垂直速度基本不随初始离壁距离的改变而变化。当气泡与壁面不发生碰撞时,气泡垂直速度的振荡周期为水平速度振荡周期的1/2。

关键词：气泡壁面效应运动轨迹上升速度纵横比

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静止液态金属中气泡上升过程实验研究

中南大学学报（自然科学版） 2021年第1期52卷 294-302页

作者：刘柳闫红杰谭智凯黄正宗张河杨中南大学能源科学与工程学院湖南长沙410083

为了研究液态金属中气泡流行为,采用X射线显影技术对镓铟锡合金中氩气泡浮升过程气泡直径、上升速度、纵横比进行测量与分析。研究结果表明:气泡直径随气体流量增加而增大,采用DAVIDSON等的关联式预测的气泡直径比实验值小,采用修正的IG... 详细信息

为了研究液态金属中气泡流行为,采用X射线显影技术对镓铟锡合金中氩气泡浮升过程气泡直径、上升速度、纵横比进行测量与分析。研究结果表明:气泡直径随气体流量增加而增大,采用DAVIDSON等的关联式预测的气泡直径比实验值小,采用修正的IGUCHI等关联式所得预测值比实验值大,采用原始的IGUCHI等经验关联式所得预测值与实验值几乎相同,该经验关联式可作为预测液态金属中气泡直径的经验公式;采用SCHILLER等关联式预测的气泡滑移速度随气泡直径增大而呈线性增大,且预测值远大于实验值,GRACE等关联式所得的预测值与实验值相吻合,ISHII等关联式与TOMIYAMA等关联式所得的预测结果几乎相同,且预测值略大于实验值,这些经验关联式可用于预测液态金属中的气泡滑移速度。基于韦伯数We的MOORE,TAYLOR等以及LIU等经验关联式预测的纵横比小于实验值,而WELLEK等关联式所得的预测值与实验值非常吻合;基于Ta(Ta=ReMo0.23,其中,Re为雷诺数,Mo为莫顿数)的TADAKI等、FAN等以及LIU等经验关联式预测的纵横比均小于实验值。

关键词：液态金属气泡直径上升速度纵横比

无人机高空航拍视角下小尺度车辆精确检测方法

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交通运输系统工程与信息 2024年第3期24卷 299-309页

作者：张河山谭鑫范梦伟潘存书徐进张羽重庆交通大学交通运输学院重庆400074 重庆交通大学山区复杂道路环境“人-车-路”协同与安全重庆市重点实验室重庆400074 重庆交通大学经济管理学院重庆400074

无人机高空航拍图像中车辆像素占比极低,目标可视化信息较少,在目标检测任务中容易漏检和误检。因此,本文提出一种基于改进YOLOX(You Only Look Once X)的无人机高空航拍视角下小尺度车辆精确检测方法。首先,为增强网络对低级特征的提... 详细信息

无人机高空航拍图像中车辆像素占比极低,目标可视化信息较少,在目标检测任务中容易漏检和误检。因此,本文提出一种基于改进YOLOX(You Only Look Once X)的无人机高空航拍视角下小尺度车辆精确检测方法。首先,为增强网络对低级特征的提取能力,在原始YOLOX预测头部增加一个160 pixel×160 pixel的浅层特征提取网络;其次,在骨干网络后端嵌入基于归一化的注意力机制模块(Normalization-based Attention Module,NAM),以抑制冗余的非显著特征表达;最后,为了增大小尺度车辆的相对像素比,提升网络捕捉有效特征信息的能力,提出一种基于滑动窗口的图像切分检测方法。试验结果表明,改进YOLOX网络表现出良好的检测效能,检测精度达到了84.58%,优于典型的目标检测网络Faster R-CNN(79.95%)、YOLOv3(83.69%)、YOLOv5(84.31%)及YOLOX(83.10%)。此外,改进YOLOX能够有效解决无人机高空航拍图像中小尺度车辆的漏检和误检问题,且预测框更贴合车辆的实际轮廓;同时,在不同航拍高度的目标检测任务中具有较高的鲁棒性。

关键词：智能交通小尺度车辆检测 YOLOX 无人机注意力机制浅层特征提取网络

Simulation on release of heavy metals Cd and Pb in sediments

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2021年第1期31卷 277-287页

作者： Hong-jie YAN He-yang ZHANG Ya-jun SHI Ping ZHOU Huan LI Dong-ling WU Liu LIU School of Energy Science and Engineering Central South UniversityChangsha 410083China School of Metallurgy and Environment Central South UniversityChangsha 410083China Changsha Environmental Protection College Changsha 410004China

The re-release process and the release rate of heavy metals,cadmium and plumbum,which are rich in sediments of a certain water area,were investigated using a combined experimental and numerical *** show that the release law of Cd and Pb in sediments is divided into two stages:rapid release and dynamic equilibrium,which is in great agreement with the pseudo second-order kinetic equation with a correlation coefficient R2 above *** the flow velocity accelerates,the release rate of heavy metals *** analysis results indicate that the water quality in the area can exceed the surface water Class V standard less than 3 h,and all but one of the relative deviations between the simulation value and the field survey result are within±10%.

关键词： sediment heavy metal pollution re-release rate numerical simulation

基于孔间直流电透视的煤层底板采动破坏电阻率时移变化规律与机理

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煤炭学报 2024年第1期49卷 601-615页

作者：岳建华滕小振胡双贵习丹阳张河瑞中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

煤层采动过程中,底板应力状态的改变会产生变形与破坏,而不同煤层采动过程中底板破坏具有一定的规律。目前基于直流电阻率法的煤层底板水害监测主要集中于底板变形与破坏的电阻率响应特征上。为了研究工作面回采过程中煤层底板的电性时... 详细信息

煤层采动过程中,底板应力状态的改变会产生变形与破坏,而不同煤层采动过程中底板破坏具有一定的规律。目前基于直流电阻率法的煤层底板水害监测主要集中于底板变形与破坏的电阻率响应特征上。为了研究工作面回采过程中煤层底板的电性时移变化特征,采用孔间直流电透视观测系统和时移电阻率反射系数法,通过数值模拟和现场试验揭示了煤层底板采动破坏电阻率时移规律。首先,针对典型地电模型,对比单独反演和时移电阻率变化率的结果,验证了孔间直流电透视时移方法的可靠性。然后,针对煤层底板采动破坏,分析了采动过程中底板承压水导升与底板破坏带的电性响应规律与特征,并讨论了时移电阻率反射系数确定煤层底板破坏深度的可行性,为野外施工提供理论依据。最后,通过现场监测试验,获得工作面回采过程中煤层底板的电性变化特征,并采用时移电阻率反射系数R确定了工作面底板岩层的破坏深度为15 m。结果表明:利用孔间直流电透视法获得的煤层底板采动破坏电阻率时移特征可在一定程度上消除了监测数据中的地层因素和随机噪声影响,且时移电阻率反射系数可用来确定煤层底板破坏深度。该方法将探测目标从单一的研究地质异常转换到对煤层采动过程中工作面底板破坏的全生命周期动态监测,进而实现了工作面底板结构破坏的精细刻画。

关键词：时移监测采动破坏孔间直流电透视正演模拟煤层底板

苜蓿叶立交交织区冲突特征及严重程度影响因素分析

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交通运输系统工程与信息 2024年第5期24卷 246-258页

作者：何晖宇丁瑞应聃张宇豪张河山徐进深圳市综合交通与市政工程设计研究总院有限公司广东深圳518003 东南大学交通学院南京211189 重庆交通大学交通运输学院重庆400074 新疆农业大学交通与物流工程学院乌鲁木齐830052

为明确城市快速路苜蓿叶立交交织区的冲突特征及冲突严重程度的关键影响因素,以重庆市北环立交为研究对象,使用无人机拍摄交织区车辆自然驾驶视频。搭建基于YOLOX和Deep-SORT的车辆目标检测和追踪框架,从航拍视频中获取10483条车辆轨迹... 详细信息

为明确城市快速路苜蓿叶立交交织区的冲突特征及冲突严重程度的关键影响因素,以重庆市北环立交为研究对象,使用无人机拍摄交织区车辆自然驾驶视频。搭建基于YOLOX和Deep-SORT的车辆目标检测和追踪框架,从航拍视频中获取10483条车辆轨迹数据,根据交互车辆的相对位置提取纵向和侧向冲突样本,并基于二维拓展碰撞时间指标将冲突事件划分为轻微、一般和严重;考虑包括宏观交通流参数和车辆微观运动参数等17个解释变量,计算多元Logistic回归模型、随机森林模型和CatBoost模型的评估指标,并分别选择对纵向冲突和侧向冲突识别性能更优的模型,进一步分析影响交织区内冲突严重程度的关键影响因素。结果表明,侧向冲突是苜蓿叶立交交织区的主要冲突类型,冲突持续时间较纵向冲突更长,碰撞风险更高;一般冲突在交织区内分布范围最广,严重冲突其次,轻微冲突分布最集中,主要分布于合流三角区附近;不同解释变量对冲突严重程度的影响程度存在一定差异,纵向严重冲突与相对速度差和目标车长度等6种指标显著相关,对于侧向冲突,重要性前5的变量分别是相对速度差、平均车头间距、目标车速度、目标车横向位置及目标车纵向位置,且当相对速度超过20 km·h-1,车速超过60 km·h-1及平均车头间距低于12 m时,侧向碰撞风险将大幅增加。研究成果可对苜蓿叶立交交织区危险驾驶行为预警系统的设计和主动交通安全管理提供依据。

关键词：交通工程冲突严重程度拓展碰撞时间苜蓿叶立交车辆轨迹数据

基于知识增强自适应原型网络的小样本关系分类

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计算机工程 2024年

作者：张河萍方志军卢俊鑫高永彬上海工程技术大学电子电气工程学院华东师范大学计算机科学与技术学院

小样本关系分类是指在任务中使用少量标注实例对各种关系进行分类，并可快速适用于对全新的类别进行归类。然而，当测试域与训练域之间存在分布差异时，现有的小样本分类算法泛化能力有限，导致性能的显著下降。针对该问题，提出一种适... 详细信息

小样本关系分类是指在任务中使用少量标注实例对各种关系进行分类，并可快速适用于对全新的类别进行归类。然而，当测试域与训练域之间存在分布差异时，现有的小样本分类算法泛化能力有限，导致性能的显著下降。针对该问题，提出一种适用于领域适应任务的知识增强自适应原型网络，通过探索实例之间的联系以提高模型的鲁棒性，同时学习关于关系的先验知识和内在语义以获得可解释原型。具体来说，通过引入交互注意力机制来捕捉支持实例与查询实例之间的相关性，突出关键实例，并生成交互实例。同时，自适应原型融合机制以关系信息为锚点生成自适应混合系数，通过特征融合将实例与关系信息相结合，从而生成混合原型。在公开数据集FewRel 1.0 和 2.0上进行了充足的实验，验证了该方法具有更好的分类效果与稳定性。

关键词：关系分类小样本学习小样本关系分类原型网络知识增强

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关于园林绿化工程中大树移栽与养护技术研究

新农民 2024年第17期 84-86页

作者：张河桂平市园林管理处

目前，在我国经济高速发展的背景之下，城市生态建设越来越受人们关注，大树移植成为社会焦点，是园林绿化工程中的重点内容。因此，为了能够有效提高城市绿化工程的美化效果，对社会产生更高的效益，需要对大树移植技术进行充分运用。... 详细信息

目前，在我国经济高速发展的背景之下，城市生态建设越来越受人们关注，大树移植成为社会焦点，是园林绿化工程中的重点内容。因此，为了能够有效提高城市绿化工程的美化效果，对社会产生更高的效益，需要对大树移植技术进行充分运用。本文重点研究园林绿化工程中大树移栽与养护技术，以期可以确保大树移植工作的顺利实施，达到更好的效果。

关键词：园林绿化工程大树移植技术养护

基于时域嵌入的电-气互联系统仿射动态能流算法

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中国电机工程学报 2024年

作者：陈飞雄张河邵振国吴鸿斌胡昆熹数字能源福建省高校重点实验室(福州大学)

电-气互联系统是提高能源利用效率、实现能源清洁化利用的重要载体。在不确定性愈发复杂交错、影响日益增强的背景下，如何量化分析电-气动态传输过程中的不确定性传递成为亟待解决的问题。为此，提出基于时域嵌入的电-气互联系统仿射... 详细信息

电-气互联系统是提高能源利用效率、实现能源清洁化利用的重要载体。在不确定性愈发复杂交错、影响日益增强的背景下，如何量化分析电-气动态传输过程中的不确定性传递成为亟待解决的问题。为此，提出基于时域嵌入的电-气互联系统仿射动态能流算法，揭示不确定因素对电-气互联系统动态过程的影响机理。首先，基于仿射算术表征不确定因素，构建电-气互联系统仿射动态能流模型。在此基础上，通过时域嵌入重构仿射微分方程组，将仿射微分方程组求解问题转换为能流状态量泰勒幂级数系数递归计算问题，进而递归求解得到仿射能流关于时间的显式表达式。接着，为提升计算效率并降低保守性，提出基于噪声元动态校正的多时段计算方法，获取连续时域的仿射动态能流分布。仿真结果验证了所提算法能够从时间维度量化分析源荷不确定性的传递影响，具有精度高、保守度低与计算效率高等优势。

关键词：电-气互联系统动态能流计算仿射算术全纯嵌入法