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多温度限制点条件下燃油热管理系统热回油特性分析

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第5期64卷 841-851页

作者：杨世宇林远方于海育徐向华梁新刚清华大学航天航空学院热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

热回油是提高飞行器燃油热管理系统性能的重要途径。为研究多温度限制点条件下燃油热管理系统的热回油特性,该文基于Python语言自主开发了燃油热管理系统稳态仿真模型,并进行了实验验证。首先分析了热回油流量对各温度限制点温度的影响... 详细信息

热回油是提高飞行器燃油热管理系统性能的重要途径。为研究多温度限制点条件下燃油热管理系统的热回油特性,该文基于Python语言自主开发了燃油热管理系统稳态仿真模型,并进行了实验验证。首先分析了热回油流量对各温度限制点温度的影响规律,结果表明热回油流量的增加并不一定使得全部温度限制点的温度均下降,甚至导致了供油箱出口温度和热回油阀出口温度的升高,这说明过大或过小的热回油流量均可能引发燃油热管理系统的失效,热回油流量存在满足温度限制要求的变化区间。对于飞机热载荷加热器出口温度和燃油喷嘴出口温度,存在热回油临界流量,当热回油流量达到临界值时,进一步增加热回油会提升系统超温的风险。随后探究了热回油作用下系统的飞机热载荷极限,发现飞机热载荷极限对应于热回油流量限制区间的大小突变为0的临界状态,且此时限制区间的下界是系统的热回油临界流量。进一步研究发现,当飞机热载荷加热器出口温度和燃油喷嘴出口温度在极限状态下同时达到各自的限制值时,系统达到正常工作时的总热载荷极限。为了充分利用系统的总热载荷极限,该文提出了可以实现系统热载荷之间相互传递的中间回路并给出了潜在方案,为飞发一体化热管理提供了一种优化途径。

关键词：热管理系统温度限制热回油热载荷极限数值模拟燃油

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理论计算在药物制剂设计中的研究进展

化工学报 2024年第4期75卷 1429-1438页

作者：张政汪妩琼张雅静王康军吉远辉沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110142 江苏省生物药物高技术研究重点实验室东南大学化学化工学院江苏南京211189

药物制剂不仅关系国计民生,而且也是国家安全和科技竞争的战略重点。理论计算在药物制剂设计过程中发挥了重要作用,有关药物制剂设计中的现代理论计算方法一直备受关注。近年来,随着人工智能等新兴技术的飞速发展,药物制剂的研发模式也... 详细信息

药物制剂不仅关系国计民生,而且也是国家安全和科技竞争的战略重点。理论计算在药物制剂设计过程中发挥了重要作用,有关药物制剂设计中的现代理论计算方法一直备受关注。近年来,随着人工智能等新兴技术的飞速发展,药物制剂的研发模式也逐渐向大数据驱动的智能设计模式转变。首先,阐述了理论计算在药物制剂设计中的重要性。然后,重点探讨了药物制剂设计中理论计算的研究现状,分别对分子模拟、热力学计算和人工智能等方法进行了归纳和总结,深入分析了各类方法的优缺点。在此基础上,讨论了理论计算在药物制剂设计中面临的挑战,并对其未来发展方向提出了展望,有望为药物制剂的智能设计提供参考与指导。

关键词：药物制剂理论计算分子模拟热力学计算人工智能

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基于机器学习的齿轮泵瞬态换热特性研究

工程热物理学报 2024年第9期45卷 2750-2758页

作者：杨世宇林远方徐向华梁新刚清华大学航天航空学院热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

为研究齿轮泵的瞬态换热特性,采用多元线性回归算法构建了齿轮泵的瞬态换热模型,并提出了相应的温度预测模式,避免了复杂的建模过程。对特定时间间隔下齿轮泵出口温度的阶跃响应和余弦响应进行了预测,结果表明仿真与实验的平均相对误差... 详细信息

为研究齿轮泵的瞬态换热特性,采用多元线性回归算法构建了齿轮泵的瞬态换热模型,并提出了相应的温度预测模式,避免了复杂的建模过程。对特定时间间隔下齿轮泵出口温度的阶跃响应和余弦响应进行了预测,结果表明仿真与实验的平均相对误差仅为0.74%~1.67%。进行了温度–流量耦合变化下齿轮泵换热特性的预测,相应的误差均不大于2.68%。对不同时间间隔下温度的阶跃响应进行了预测,结果表明在一定范围内,模型可以较好地预测各个时刻齿轮泵的出口温度。本文提出的方法可以提高热管理系统中驱动部件换热的计算效率,为实际的工程应用提供一定的技术支撑。

关键词：机器学习齿轮泵瞬态换热热容

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中低速磁浮最小曲线半径及缓和曲线长度研究

振动与冲击 2024年第6期43卷 301-310页

作者：林远扬李苗马卫华王波张敏左飞飞西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室成都610031

为研究中低速磁浮最小曲线半径及缓和曲线长度,该文基于磁浮交通线路参数的计算方法、相关要素,以及线路自身的特点,推导出适用于中低速磁浮的曲线半径、缓和曲线长度计算公式,在参考相关标准的基础上,对中低速磁浮列车以20~160 km/h速... 详细信息

为研究中低速磁浮最小曲线半径及缓和曲线长度,该文基于磁浮交通线路参数的计算方法、相关要素,以及线路自身的特点,推导出适用于中低速磁浮的曲线半径、缓和曲线长度计算公式,在参考相关标准的基础上,对中低速磁浮列车以20~160 km/h速度运行时的最小平、竖曲线半径及缓和曲线长度进行了理论分析,进一步给出其建议值,并建立了考虑主动反馈控制特性的车辆模型,通过动力学仿真对取值的可靠性进行了验证。研究结果表明:最小平曲线半径取值受指向外侧的最大侧向加速度控制,最小竖曲线半径取值受凹曲线上最大法向加速度控制,当列车运行速度一定时,横坡角越大,最小平曲线半径取值越小,而纵坡对最小竖曲线半径取值几乎无影响;当横坡角为2°,列车在正常条件下运行时,最小缓和曲线长度主要受最大侧向冲击控制,在困难条件下运行时,最小缓和曲线长度主要受最大法向冲击控制,当横坡角为4°、6°,列车在正常/困难条件下运行时,最小缓和曲线长度主要受最大法向冲击控制;按横坡角最大值6°考虑,列车以160 km/h在正常条件下运行时,建议最小平曲线半径及缓和曲线长度分别取970 m、120 m。该文研究成果可为中低速磁浮交通的选线设计提供理论依据和数据参考。

关键词：中低速磁浮曲线半径缓和曲线加速度冲击

YOLOv5s-CBAM算法在福寿螺虫卵识别中的应用分析

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中国农机化学报 2024年第6期45卷 223-228页

作者：黄尧何敬付饶刘刚林远杨成都理工大学地球科学学院成都市610059 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学) 成都市610059

福寿螺是我国重点关注的入侵物种,对农作物生长和生态环境会造成不利影响。及时获取福寿螺虫卵的分布信息,对于提前防治其入侵能起到有效的帮助作用。基于YOLOv5s基础网络模型,引入CBAM(Convolutional Block Attention Module)注意力机... 详细信息

福寿螺是我国重点关注的入侵物种,对农作物生长和生态环境会造成不利影响。及时获取福寿螺虫卵的分布信息,对于提前防治其入侵能起到有效的帮助作用。基于YOLOv5s基础网络模型,引入CBAM(Convolutional Block Attention Module)注意力机制模块,以提高在复杂的自然环境下对福寿螺虫卵特征信息的提取,提出YOLOv5s-CBAM模型进行福寿螺虫卵识别方法。试验结果表明,引入CBAM的识别效果要好于引入CA和SE注意力模块。同时,引入CBAM的YOLOv5s-CBAM模型,识别效果优于原基础YOLOv5s模型,一定程度上能够克服倒影、植物遮挡等因素干扰。且平均精度均值达到83.8%,相比原模型提升2.5个百分点。基于深度学习的方法对复杂自然环境中的福寿螺虫卵进行识别是切实可行的,为福寿螺等入侵物种的监测防控提供新的思路。

关键词：深度学习 YOLOv5s算法注意力机制福寿螺虫卵图像识别

基于药物-辅料相互作用的药物释放机制研究进展

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过程工程学报 2024年第10期 1127-1136页

作者：宋坤旺丁叶薇沈忱吴昊旻吉远辉东南大学化学化工学院

药用辅料称为“非活性成分”，是药物制剂中除药物活性成分以外的其他组分，药用辅料是药物制剂中不可或缺的重要组成部分，其会通过形成药物-辅料相互作用等方式显著影响药物制剂的释放性能，对于药物制剂的有效性和安全性影响至关重... 详细信息

药用辅料称为“非活性成分”，是药物制剂中除药物活性成分以外的其他组分，药用辅料是药物制剂中不可或缺的重要组成部分，其会通过形成药物-辅料相互作用等方式显著影响药物制剂的释放性能，对于药物制剂的有效性和安全性影响至关重要，高端制剂的发展也对辅料提出更高要求，因此需要剖析高端制剂中辅料对药物制剂质量影响的机制。辅料的加入可以增强药物活性成分的释放度和生物利用度、提高并维持药物的稳定性、实现药物的可控靶向释放以及充当掩味剂和甜味剂，提高药物的生物利用度和患者的服药依从性，但愈来愈多的研究表明辅料会产生生理活性而影响药物药代动力学，引起过敏或不耐受等不良反应，大量摄入辅料也可能通过与药物形成相互作用从而抑制药物释放。本工作从药物-辅料相互作用角度，简述了常用的辅料对药物释放的影响机制，如聚合物、介孔二氧化硅，同时归纳了基于药物-辅料相互作用的数学模型、分子模拟及机器学习等手段深入揭示辅料调控药物释放机制的研究进展，并提出未来药用辅料数据库建立的发展方向，为高通量筛选合适的药用辅料、确定最佳载药量和辅料添加量以及选择合适生产工艺提供数据支撑和理论指导。

关键词：药物-辅料相互作用药物释放速率机制模型分子模拟机器学习

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航空发动机燃油计量装置稳态特性仿真

航空动力学报 2024年第10期 499-507页

作者：杨世宇林远方徐向华梁新刚清华大学航天航空学院

为研究燃油计量装置的稳态工作特性，提升质量流量调控性能，基于Python语言自主开发了航空发动机燃油系统一维稳态流动仿真程序，通过建立完善的部件库和高效的求解算法，实现了含压力控制部件的复杂流路仿真模拟。从系统的角度分析了... 详细信息

为研究燃油计量装置的稳态工作特性，提升质量流量调控性能，基于Python语言自主开发了航空发动机燃油系统一维稳态流动仿真程序，通过建立完善的部件库和高效的求解算法，实现了含压力控制部件的复杂流路仿真模拟。从系统的角度分析了计量装置的工作特点和各参数对流动的影响规律，结果表明：在设计点工况下，计量活门能够正常工作的开度范围是0.3～0.85，过大或过小的开度均不利于质量流量的调控；仅有预紧力可以改变计量活门的开启边界，压差活门参数对供油性能的影响程度随计量活门的开度呈现单调变化；在压差活门的作用下，燃烧室供油量对各系统参数的敏感性较低，参数改变范围内的变化不大于10%，燃油泵的内泄漏是影响供油量的重要因素之一。

关键词：燃油计量计量活门压差活门航空发动机流体网络法稳态特性

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基于FMCW雷达微多普勒室内人体感知方法

激光杂志 2024年第9期45卷 70-78页

作者：郭进刘康张远辉中国计量大学机电工程学院杭州310018

针对室内场景下FMCW雷达在动态感知方面,存在识别静止人体常有丢失目标或与环境中微动物体互相干扰的问题,提出一种基于FMCW雷达微多普勒的人体存在感知的识别方法。首先基于FMCW雷达的采样数据立方体构建RDM(Range Doppler Map),通过... 详细信息

针对室内场景下FMCW雷达在动态感知方面,存在识别静止人体常有丢失目标或与环境中微动物体互相干扰的问题,提出一种基于FMCW雷达微多普勒的人体存在感知的识别方法。首先基于FMCW雷达的采样数据立方体构建RDM(Range Doppler Map),通过投影累积的方式计算得出目标所在范围对应的雷达精确距离门子集;然后,基于距离门子集由短时傅里叶变换得到高精度微多普勒时频特征图,从中提取幅值特征,速度中心特征,速度带宽特征等共10个具备实际意义的特征矢量;最后,基于实测数据以支持向量机对不同特征矢量组合进行最优化筛选。实验结果表明,存在一种由其中5个特征矢量组成的最佳组合,使得对室内静止人体、环境扰动、走动人体的整体识别率最高,达到了97.98%,不仅提高了分类模型性能还增强了其可解释性。

关键词：毫米波雷达微多普勒短时傅里叶变换人体感知 SVM

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化工基础数据获取新范式:机制+数据驱动

中国科学基金 2024年第4期 712-718页

作者：吉远辉朱家华穆立文陆小华周晨张国俊东南大学化学化工学院南京工业大学材料化学工程国家重点实验室/化工学院国家自然科学基金委员会化学科学部

基于国家自然科学基金委员会化学科学部科技活动“化工基础数据获取新范式战略研讨会”的研讨成果,聚焦于化工基础数据获取,面向人工智能赋能现代化工基础研究新范式的目标,本文凝练了化工基础理论、模型化研究与人工智能方法深度融合... 详细信息

基于国家自然科学基金委员会化学科学部科技活动“化工基础数据获取新范式战略研讨会”的研讨成果,聚焦于化工基础数据获取,面向人工智能赋能现代化工基础研究新范式的目标,本文凝练了化工基础理论、模型化研究与人工智能方法深度融合实现化工基础数据精确获取、助力产品设计以及过程与工艺设计的关键科学问题。同时,总结了近年来化工基础数据智能获取、化学与化工研究方法与人工智能相耦合在数据精确扩增、化工机制研究、智能设计等方面的研究进展,并对化工基础数据获取新范式提出建议,有望助力我国化工智能化发展的理论创新和技术突破。

关键词：化工智能化化工基础数据理论模型产品与过程设计人工智能算法