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电场作用下锥翅表面强化池沸腾换热的介观数值方法

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物理学报 2024年第2期73卷 256-268页

作者：张森娄钦上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

采用耦合电场模型的相变格子Boltzmann模型,数值研究了电场作用下锥翅结构表面的饱和池沸腾换热.为了定量分析电场对锥翅结构表面沸腾换热影响的机理,首先在无电场作用下对比调查了平滑表面和锥翅表面的沸腾换热现象.发现锥翅结构在核... 详细信息

采用耦合电场模型的相变格子Boltzmann模型,数值研究了电场作用下锥翅结构表面的饱和池沸腾换热.为了定量分析电场对锥翅结构表面沸腾换热影响的机理,首先在无电场作用下对比调查了平滑表面和锥翅表面的沸腾换热现象.发现锥翅结构在核态沸腾阶段有更多的成核点,沸腾换热性能增强,临界热流密度(critical heat flux,CHF)提高.而在过渡沸腾阶段以及膜态沸腾阶段,由于锥翅结构增加了锥翅表面流体的流动阻力,阻碍了气液交换,换热性能低于平滑表面.基于以上发现,通过对锥翅表面池沸腾过程施加电场,进一步强化了锥翅表面沸腾换热.结果表明,在起始核态沸腾阶段,电场的存在稍微延后了气泡开始成核时间,气泡尺寸减小,沸腾轻微被抑制;充分核态沸腾阶段,由于电场力的作用以及电场与锥翅结构协同表现出的尖端效应,阻止了加热表面干斑的扩散和蔓延,促进沸腾换热;过渡沸腾以及膜态沸腾阶段,尖端效应更加明显,逐渐增大的电场强度使沸腾在更高过热度下处于核态沸腾状态,沸腾换热性能大幅度提高,且CHF逐渐提高.

关键词：锥翅结构电场格子Boltzmann方法池沸腾

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声散射问题的等几何双重互易边界元法

声学学报 2024年第4期49卷 889-904页

作者：张森林余波合肥工业大学土木与水利工程学院工程力学系合肥230009 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

提出了三维频域声散射问题的等几何双重互易边界元法。采用频域无关的基本解求解非齐次亥姆霍兹方程,无需如传统边界元法在求解频率声散射问题时重复计算系数矩阵。引入双重互易法将域积分转换为边界积分,得到三维无限域双重互易展开基... 详细信息

提出了三维频域声散射问题的等几何双重互易边界元法。采用频域无关的基本解求解非齐次亥姆霍兹方程,无需如传统边界元法在求解频率声散射问题时重复计算系数矩阵。引入双重互易法将域积分转换为边界积分,得到三维无限域双重互易展开基函数,实现了双重互易法在无限域声场问题上将域积分转换为边界积分的应用,最大程度保留了边界元法降维的优点;同时,为提高域积分的求解精度,给出了变异系数的取值范围。数值结果表明,等几何双重互易边界元法在求解频域声散射问题时具有较好的精度和稳定性。

关键词：等几何边界元法双重互易法非齐次亥姆霍兹方程声散射

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改进型深度确定性策略梯度的无人机路径规划

系统仿真学报 2024年

作者：张森代强强河南科技大学信息工程学院

针对无人机在复杂环境下进行路径规划时，存在收敛性差和无效探索等问题，提出一种改进型深度确定性策略梯度（deep deterministic policy gradient， DDPG）算法。为解决DDPG算法的收敛性差问题，采用双经验池分别存储数据；为减少无... 详细信息

针对无人机在复杂环境下进行路径规划时，存在收敛性差和无效探索等问题，提出一种改进型深度确定性策略梯度（deep deterministic policy gradient， DDPG）算法。为解决DDPG算法的收敛性差问题，采用双经验池分别存储数据；为减少无效探索，改善动态动作选择策略，引入人工势场法为规划增加引导项，并通过设计组合奖励函数解决奖励稀疏问题。实验证明，该算法的奖励和成功率能够得到显著提高，且能够在更短的时间内达到收敛。

关键词：无人机深度强化学习路径规划深度确定性策略梯度人工势场法

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都市圈轨交跨制式无障碍多路径票价研究

都市快轨交通 2024年第3期37卷 40-48页

作者：张森广州地铁设计研究院股份有限公司广东广州510010

针对都市圈轨道交通跨制式、付费区融合票价问题,在前期文献研究及国内外调研的基础上,首先明确单路径下跨制式无障碍票价计价原则,然后对多路径跨制式无障碍票价方案分为OD异价、OD同价两类,OD异价研究中根据乘客使用票种进行分类研究... 详细信息

针对都市圈轨道交通跨制式、付费区融合票价问题,在前期文献研究及国内外调研的基础上,首先明确单路径下跨制式无障碍票价计价原则,然后对多路径跨制式无障碍票价方案分为OD异价、OD同价两类,OD异价研究中根据乘客使用票种进行分类研究精准追踪乘客的技术手段,并得到不可行的结论;OD同价研究推荐采用加权路径算法,兼顾收益保障企业票款收入及公益保障群众乘车费用,提出效用权重路径及平均权重路径两种算法,详细阐述算法的计算步骤,并通过广州地铁两个实例验证算法的可行性。

关键词：都市圈跨制式无障碍多路径票价算法

“三农”短视频赋能乡村现代化:表现形式、内在逻辑与提升路径

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现代经济探讨 2024年第7期 114-123页

作者：张森邓峰新疆大学经济与管理学院乌鲁木齐830046 新疆宏观经济高质量发展研究中心新疆大学理论经济学博士后科研流动站

乡村现代化是乡村振兴的高阶形态,是中国式现代化的重要内容,也是破解现代化与乡村衰败之间悖论的必由之路。以农民为主要创作者、以农业农村为核心元素的“三农”短视频正在潜移默化地影响和重塑农业、农村和农民,在乡村现代化建设中... 详细信息

乡村现代化是乡村振兴的高阶形态,是中国式现代化的重要内容,也是破解现代化与乡村衰败之间悖论的必由之路。以农民为主要创作者、以农业农村为核心元素的“三农”短视频正在潜移默化地影响和重塑农业、农村和农民,在乡村现代化建设中具有潜在效能。在梳理明确乡村现代化的时代背景与基本要义的基础上,从理论上探讨“三农”短视频赋能乡村现代化的表现形式、内在逻辑与提升路径。研究发现,“三农”短视频对乡村现代化的赋能主要表现为驱动人流、物流、资金流和信息流向乡村汇聚,主要源于“三农”短视频的就业创造效应、潜能释放效应、叙事窗口效应和全景敞视效应,赋能效应的进一步发挥需要“三农”短视频扩展应用场景、延长产业链条、提升创作质量和加强行业监管。

关键词： “三农”短视频乡村现代化城乡融合要素流动

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基于音频信号的风电叶片损伤检测算法研究

基于音频信号的风电叶片损伤检测算法研究

作者：张森北方民族大学

学位级别：硕士

风电叶片是风力发电系统的关键组成部分,其健康状态直接影响整个系统的性能和可靠性。尽管风电企业对叶片进行定期检查和维护,但仍存在一些困难。首先,由于风电塔筒高度和设备维护限制,叶片状态检测十分困难。其次,基于叶片气动声信号... 详细信息

风电叶片是风力发电系统的关键组成部分,其健康状态直接影响整个系统的性能和可靠性。尽管风电企业对叶片进行定期检查和维护,但仍存在一些困难。首先,由于风电塔筒高度和设备维护限制,叶片状态检测十分困难。其次,基于叶片气动声信号检测的算法受制于风噪影响,准确率较低。常用的降噪算法难以应对风噪的非线性特性。此外,目前的异音检测方式通常需要将音频转换为声谱图,导致模型训练时间长且不便于数据迭代。针对上述问题,本文开展了以下研究:(1)本研究旨在探讨风电叶片和主轴承的故障类型及原因,特别关注叶片主轴磨损断裂和不同损坏类型对气动声在时域波形上的特点。通过提取叶片的音频特征及时发现并修补叶片故障。(2)风电叶片工作状态下气动声的采集及预处理。本研究预设类似于麦克风阵列的采集点,使用声级计测量各个点的声压级,以寻找最佳的叶片气动声信号感知点。随后本文使用BK振动与声学采集系统采集音频信号。(3)分析风噪对音频数据的影响,并提出一种改进的U-net降噪模型,通过仅输入含噪数据训练,对采集到的风电气动音频进行降噪处理。为了展示这种降噪方法的可行性,本研究通过与谱减法和梅尔滤波器相比较,使用信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)评估降噪效果。(4)对风电叶片气动音频信号进行特征提取。使用sym5小波基的小波分解(Discrete Wavelet Transformation,DWT),将信号分解为不同频率带宽的小波分量,从各小波分量中提取基于时域的统计域特征,如RMS、Mean等。为了验证这种特征提取方法的可靠性,研究引入MIMII公开数据集,并将提取的特征输入到机器学习模型(如KNN、SVM、GNB)中进行训练。在训练完成后进一步评估和分析,以确保这种特征提取方式的可靠性。(5)模型训练及故障识别。将提取到的风电叶片气动数据集输入到一种改进的卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)中。本文所使用的卷积神经网络增加了一种滤波器思想,通过逐步读取每个数据特征的中值和均值,与原本的数据一起构造三通道数据输入。实验表明这种构造方式极大提高了模型的识别准确率。通过以上的研究工作,本文的检测模型在两种不同长度的数据集上,准确率分别达到了97.34%和95.21%,AUC分别为0.9971和0.9984,F1得分分别为0.96和0.94。这表明本文算法在风电叶片损伤检测方面取得了显著进步。

关键词：风电叶片 DWT 音频参数机器学习 CNN U-net

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1632年华北地区暴雨洪涝事件研究

气候变化研究进展 2024年第2期20卷 146-157页

作者：刘威杨煜达张森复旦大学历史地理研究中心上海200433

以历史文献为主要代用资料,重建了1632年华北地区暴雨洪涝事件的雨情、水情、灾情等,从而识别出1632年8月河南地区暴雨事件的时空范围,并与有器测记录的2021年河南极端降水事件进行对比。1632年华北地区大规模降水始于7月17日,从6月18日... 详细信息

以历史文献为主要代用资料,重建了1632年华北地区暴雨洪涝事件的雨情、水情、灾情等,从而识别出1632年8月河南地区暴雨事件的时空范围,并与有器测记录的2021年河南极端降水事件进行对比。1632年华北地区大规模降水始于7月17日,从6月18日—11月11日,整个华北不同区域皆存有长时间降雨记录,且有多次强降水记录,造成黄淮地区雨涝,并使得黄淮交溃,对社会经济造成较大影响。梳理降水和洪涝的过程,区分了本地降水与客水的分布。将1632年8月河南暴雨洪涝与2021年7月河南极端降水事件对比发现,强降水位置相似,降水前后都有两个台风输送水汽,且1632和2021年华北地区夏季降水皆受到拉尼娜的影响,整体偏涝。

关键词：暴雨洪涝华北 “21·7”河南暴雨历史时期台风暴雨

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文化治理的理论源流、反思与现实路径

社会科学辑刊 2024年第1期 97-104页

作者：张森顾海娥中国政法大学光明新闻传播学院中国人民大学书报资料中心

作为一种全新的治理范式,文化治理既是国家治理的重要组成部分,也是推进国家治理体系和治理能力现代化的重要手段。中国文化治理有着迥异于西方的逻辑起点和社会环境。在中国推进文化治理过程中,应从“怎样治理”与“什么文化”两方面... 详细信息

作为一种全新的治理范式,文化治理既是国家治理的重要组成部分,也是推进国家治理体系和治理能力现代化的重要手段。中国文化治理有着迥异于西方的逻辑起点和社会环境。在中国推进文化治理过程中,应从“怎样治理”与“什么文化”两方面对源起于西方的文化治理理论进行必要的理论反思,进而从理念和方法两个层面“道器一体”确立中国文化治理的现实路径。因此,在理念上,要立足中国实际,明确社会转型期文化治理的特定文化内涵;在方法上,要借鉴他国经验,充分利用好博物馆、艺术馆等文化空间。唯有如此,才能在“文化入心”基础上最终实现文化善治。

关键词：文化治理理论源流理论反思现实路径

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基于情境引擎的车载导航交互设计研究

汽车工程 2024年第1期46卷 18-28页

作者：马钧柏玥同济大学汽车学院上海200092 同济大学设计创意学院上海200092

针对车载导航模式单一、无法根据情境差异动态改变交互策略导致用户体验不足的问题,本文提出了一种支持根据不同情境自适应车载导航交互策略的情境引擎模型。结合以用户为中心的设计流程(UCD)与情境感知理论,定义了汽车人机交互情境,并... 详细信息

针对车载导航模式单一、无法根据情境差异动态改变交互策略导致用户体验不足的问题,本文提出了一种支持根据不同情境自适应车载导航交互策略的情境引擎模型。结合以用户为中心的设计流程(UCD)与情境感知理论,定义了汽车人机交互情境,并通过对典型驾驶用户进行跟车调研,提取关键情境要素,阐述了导航情境下情境引擎模型的自适应交互策略及原理,将用户对不同信息的需求程度映射至交互表现层的详细程度。进行了贴合驾驶员不同需求层级的导航HMI信息框架梳理与组件设计,对两个典型导航使用情境进行了交互界面设计与分析。结果表明,情境引擎能对各驾驶情境下的驾驶员需求进行自适应交互,可为智能座舱驾驶交互体验的优化与研发提供借鉴。

关键词：人车交互车载导航情境感知界面设计