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参数化流动传热问题的模型降阶方法研究

原子能科学技术 2024年第7期58卷 1440-1451页

作者：杨迪段承杰丁鹏宋菊青宋子凡张纯禹中山大学中法核工程与技术学院广东珠海519082 中广核研究院有限公司广东深圳518028 东莞理工学院机械学院广东东莞523808

高精度的数值模型是构建反应堆堆芯数字孪生的基础,但传统的高分辨率数值模型的计算效率无法满足数字孪生的需求。为显著提高计算效率,综合利用伽辽金投影法和径向基函数插值法构造了参数化流动传热问题的降阶模型。该模型以典型的数值... 详细信息

高精度的数值模型是构建反应堆堆芯数字孪生的基础,但传统的高分辨率数值模型的计算效率无法满足数字孪生的需求。为显著提高计算效率,综合利用伽辽金投影法和径向基函数插值法构造了参数化流动传热问题的降阶模型。该模型以典型的数值解作为学习样本,通过本征正交分解获得各物理场分布的主模态作为缩减基,然后将控制方程在缩减基张成的空间上进行投影以获得自由度个数显著降低的降阶模型。螺旋十字型燃料冷却剂的测试算例表明,相较于全阶模型,该降阶模型可实现高达3~4个数量级的加速效果,降阶模型的速度场与压力场的相对误差均小于10%。

关键词：流动传热降阶模型本征正交分解径向基函数插值

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反应堆超临界CO_2 Brayton循环特性

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原子能科学技术 2010年第11期44卷 1341-1348页

作者：段承杰王捷杨小勇清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

为达到满意的循环效率,目前的气冷堆氦气透平循环技术需较高的循环最高温度,即需更高的堆芯出口温度,对反应堆压力壳及燃料元件材料有较高要求,同时由于氦气本身的性质,对透平制造也提出了新的要求;而采用CO2作为循环工质,可保证在热效... 详细信息

为达到满意的循环效率,目前的气冷堆氦气透平循环技术需较高的循环最高温度,即需更高的堆芯出口温度,对反应堆压力壳及燃料元件材料有较高要求,同时由于氦气本身的性质,对透平制造也提出了新的要求;而采用CO2作为循环工质,可保证在热效率相当情况下,降低循环温度,减小透平体积等,提高反应堆的安全性及经济性。根据热力学定律,建立了超临界CO2透平循环计算模型,并对该动力循环进行了详细的特性研究,得到了决定循环效率的各个参数,并分析了这些参数对循环效率的影响。结果表明,超临界CO2动力循环在相对氦气循环较低的温度下可达到满意的效率,CO2是一种理想的循环工质。

关键词：超临界 CO2 Brayton循环反应堆

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超临界二氧化碳布雷顿循环的参数优化

原子能科学技术 2011年第12期45卷 1489-1494页

作者：段承杰杨小勇王捷清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

本文通过建立二氧化碳布雷顿再压缩循环模型,研究了各参数对循环效率的影响及各参数间的关系,并对循环参数进行优化,阐述二氧化碳循环高效能量转换的机理。结果表明,超临界二氧化碳再压缩循环是一种较为理想的能量转换方式,适宜为出口... 详细信息

本文通过建立二氧化碳布雷顿再压缩循环模型,研究了各参数对循环效率的影响及各参数间的关系,并对循环参数进行优化,阐述二氧化碳循环高效能量转换的机理。结果表明,超临界二氧化碳再压缩循环是一种较为理想的能量转换方式,适宜为出口温度较低的反应堆做能量转换。

关键词： CO2 再压缩循环参数优化

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远距离3维注视点标定与视线追踪方法研究

远距离3维注视点标定与视线追踪方法研究

作者：段承杰中国计量大学

学位级别：硕士

注视点估计,或称视线追踪,是一种估计人眼视线落点,即人眼朝哪里看的技术,可分为2维注视点估计与3维注视点估计。2维注视点一般为电脑屏幕上的注视点,用于人机交互与网页分析等。3维注视点为3维空间中的视线落点,可用于安全辅助驾驶等。... 详细信息

注视点估计,或称视线追踪,是一种估计人眼视线落点,即人眼朝哪里看的技术,可分为2维注视点估计与3维注视点估计。2维注视点一般为电脑屏幕上的注视点,用于人机交互与网页分析等。3维注视点为3维空间中的视线落点,可用于安全辅助驾驶等。3维注视点估计可在2维注视点估计的基础上,通过双目视线相交的方式计算得到。本文主要研究内容如下:（1）研究对比各种瞳孔定位方法及眼部特征点提取方法,包括基于亮暗瞳效应、基于CNN模型和基于模板匹配等方法并进行实验验证。瞳孔轮廓检测采用星射线算法,并采用RANSAC算法和最小二乘法进行瞳孔椭圆拟合,获得瞳孔中心坐标。（2）研究从眼部特征点到2维注视点的映射方法,包括二阶非线性多项式映射法与BP神经网络映射法。设计网络结构,拍摄眼部数据制作训练集,进行映射模型训练。最后编写标定与图像处理程序,进行屏幕2维注视点的实时计算与注视路径显示测试。（3）研究基于双目视线相交的3维注视点估计。针对眼球光心3维坐标不易测量的问题,提出一种通过注视前后可移动的标定平面实现眼球光心坐标获取的标定方法,并设计和搭建相应的标定装置。针对3维注视点距离方向估计值存在较大抖动的情况,提出一种数据滤波与Z平面截取修正法来减小误差。在30～50 cm的测试距离内,3维注视点角度误差0.7°,欧式距离误差17.8 mm。（4）研究更远距离情况下的3维注视点估计。双目视线随着注视距离的增加而趋于平行,此时很难计算出准确的视线交点。提出一种借助毫米波雷达检测场景物体信息用于辅助3维注视点估计的方法。同时,提出一种通过可移动标定物形成虚拟标定平面的方式实现大空间下的平面注视点标定方法。最后设计和搭建实验装置,编写对应的上位机实验软件。在4～10.2 m的测试距离内,3维注视点角度误差0.9°,欧式距离误差130 mm。

关键词： 2维注视点 3维注视点注视标定双目视线相交雷达辅助估计

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结合雷达目标检测的远距离3D注视点估计

计算机辅助设计与图形学学报 2020年第12期32卷 1994-2002页

作者：张远辉段承杰朱俊江何雨辰中国计量大学机电工程学院杭州310018

基于2D映射与双目视线相交方法计算得到的3D注视点在角度估计方面已有较高的精度,但在注视距离估计方面还存在较大误差.为此,提出一种借助毫米波雷达检测场景目标的3D注视点辅助估计的方法.首先利用一个可移动标定物的移动形成一个虚拟... 详细信息

基于2D映射与双目视线相交方法计算得到的3D注视点在角度估计方面已有较高的精度,但在注视距离估计方面还存在较大误差.为此,提出一种借助毫米波雷达检测场景目标的3D注视点辅助估计的方法.首先利用一个可移动标定物的移动形成一个虚拟标定平面,用于双眼的2D平面注视点标定;然后通过2D映射的方式计算出左右眼在标定平面上的2D注视点,结合眼球位置可计算出3D注视方向;最后在雷达检测的目标点中筛选出与注视方向角度误差最小的点作为候选点,取该点的距离值产生一个虚拟平面,截取左右视线,取2个截取点的中点作为3D注视点估计结果.设计了融合毫米波雷达、摄像机和可移动标定物的实验装置,在4.0~10.2 m的距离范围内进行3D注视点测试,实验结果表明,该方法的平均角度误差为0.9°,平均欧几里得度量误差为130 mm,结果优于双眼数据几何映射法和深度摄像机辅助估计法.

关键词：毫米波雷达 3D注视点辅助估计注视点标定虚拟平面

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CO_2与He动力循环比较

核动力工程 2010年第6期31卷 64-69页

作者：段承杰王捷杨小勇丁铭曹建华清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 中科华核电技术研究院有限公司广东深圳518026

布雷顿循环是第4代核反应堆动力循环的关键技术。通过对CO2布雷顿循环进行系统分析,并与目前核能转换系统中研究得最广泛的He布雷顿循环进行比较。结果表明:在相同功率下,由于单位质量的CO2工质吸收的热量较少,导致其循环质量流量很大;... 详细信息

布雷顿循环是第4代核反应堆动力循环的关键技术。通过对CO2布雷顿循环进行系统分析,并与目前核能转换系统中研究得最广泛的He布雷顿循环进行比较。结果表明:在相同功率下,由于单位质量的CO2工质吸收的热量较少,导致其循环质量流量很大;但是,由于CO2密度较大,其体积流量V反而比He循环小;在较低温度(650℃)下,布雷顿循环的效率也能达到较高水平,同时还可以减小换热及做功部件的体积。

关键词： CO2 布雷顿循环核电厂

来源于水牛瘤胃未培养微生物的内切葡聚糖酶的碱性羧基末端结构域的功能鉴定

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基因组学与应用生物学 2014年第1期33卷 51-56页

作者：段承杰赵晶刘翠莲冯家勋广西大学生命科学与技术学院亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530005

本碱性羧基末端结构域（basic C-terminal domain,BTD）是瘤胃细菌的碳水化合物活性酶（carbohydrateactive enzymes）中未知功能的一个结构域。BTD都位于酶或蛋白质的羧基最末端,大小为30～80个氨基酸（aa）,含有较多的碱性氨基酸,一... 详细信息

本碱性羧基末端结构域（basic C-terminal domain,BTD）是瘤胃细菌的碳水化合物活性酶（carbohydrateactive enzymes）中未知功能的一个结构域。BTD都位于酶或蛋白质的羧基最末端,大小为30～80个氨基酸（aa）,含有较多的碱性氨基酸,一般该结构域等电点都大于10。本工作构建了来源于水牛瘤胃未培养微生物的内切葡聚糖酶C5614-1的BTD缺失酶C5614-1RBTD57（缺失C5614-1羧基末端的57个aa）和C5614-1RBTD40（缺失C5614-1羧基末端的40个aa）以及C67-1的BTD缺失酶C67-1ΔBTD（缺失C67-1羧基末端的42个aa）,酶学特性分析发现BTD缺失酶与野生酶对pH和温度的稳定性是相似的,说明BTD结构域对酶的酶学特性方面贡献不大。尽管缺失了C5614-1的羧基末端57个氨基酸后,缺失酶C5614-1RBTD57对温度和pH的稳定性明显降低,但同时缺失酶对Avicel的结合能力也显著下降,说明该缺失酶是因为该酶的碳水化合物结合组件（carbohydrate binding module,CBM）的部分缺失而导致了酶的稳定性的改变。本文还对BTD可能的功能做了预测。

关键词：碱性羧基末端结构域碳水化合物活性酶碳水化合物结合组件缺失酶酶学特性稳定性

拮抗细菌B_(11)的鉴定及其分泌的拮抗蛋白抗菌谱

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中国生物防治 2004年第1期20卷 74-76页

作者：彭好文黎起秦段承杰蒙显英林纬广西大学农学院广西大学生物技术实验中心分子遗传所南宁530005

芽孢杆菌(Bacillus spp.)是一群好氧兼性厌氧的产芽孢革兰氏阳性杆菌的总称,它不仅具有显著的生防潜力,还能产生耐热抗逆的芽孢,有利于生防菌剂的生产、剂型加工及在环境中存活、定殖与繁殖,是植物病害生防微生物的重要组成部分.

关键词：西瓜枯萎病菌拮抗细菌B11 广西拮抗蛋白抗菌谱鉴定

造纸废水纸浆沉淀物中未培养微生物纤维素酶基因的克隆和鉴定

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微生物学报 2006年第5期46卷 783-788,i0001页

作者：许跃强段承杰周权能唐纪良冯家勋庞浩封毅莫新春郭鸿张鹏广西大学广西亚热带生物资源保护利用重点实验室南宁530005 广西大学生命科学与技术学院南宁530005

提取纯化造纸废水纸浆沉淀物的宏基因组DNA并构建16S rDNA文库,系统发育分析显示该环境中存在大量的未培养细菌且具有种类的多样性。以柯斯质粒为载体构建了1个含10000个克隆的宏基因组文库,文库容量为3.53×108bp。筛选文库得到2个表... 详细信息

提取纯化造纸废水纸浆沉淀物的宏基因组DNA并构建16S rDNA文库,系统发育分析显示该环境中存在大量的未培养细菌且具有种类的多样性。以柯斯质粒为载体构建了1个含10000个克隆的宏基因组文库,文库容量为3.53×108bp。筛选文库得到2个表达内切葡聚糖酶活性的克隆、3个表达外切葡聚糖酶活性的克隆和2个表达β-葡萄糖苷酶活性的克隆。从表达不同活性的克隆中分别挑选活性最强的进行鉴定,得到3个新的纤维素酶基因umcel5L、umcel5M和umbgl3D。umcel5L、umcel5M和umbgl3D分别编码产生内切葡聚糖酶、纤维糊精酶和β-葡萄糖苷酶,其编码产物与已报道的纤维素酶一致性最高的分别为43%、48%和46%。这是第一次采用未培养方法对造纸废水纸浆沉淀物中的细菌多样性进行分析并从中克隆纤维素酶基因的报道。

关键词：纸浆沉淀物细菌多样性未培养微生物宏基因组文库纤维素酶