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高温环路热管设计方法研究与传热极限分析

大连理工大学学报 2024年第2期64卷 148-157页

作者：杨程翔郭向吉张博大连理工大学能源与动力学院辽宁省复杂能源转换和高效利用重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学宁波研究院浙江宁波315016

高超声速飞行器在以高超声速飞行时尾喷管会面临严酷的燃烧热考验,结合高温热管导热性强和环路热管传热距离长等优势,高温环路热管可以作为尾喷管热防护的新方法.根据液态钠高导热系数及高表面张力的物性设计了一种新型蒸发器,提出了一... 详细信息

高超声速飞行器在以高超声速飞行时尾喷管会面临严酷的燃烧热考验,结合高温热管导热性强和环路热管传热距离长等优势,高温环路热管可以作为尾喷管热防护的新方法.根据液态钠高导热系数及高表面张力的物性设计了一种新型蒸发器,提出了一套高温环路热管的设计流程.使用这套设计流程设计了一根高温环路热管,结合热管传热极限的计算方法,对钠热管进行仿真计算,分析了温度和结构对热管传热极限的影响.研究发现在高温环路热管的运行温区内,热管的传热性能随着温度升高一般由声速极限、毛细极限和沸腾极限依次决定.结合研究结论提出了热管结构优化方法,为热管设计提供了理论依据.

关键词：热防护高温环路热管设计方法传热极限

基于BDS-3的陆地探测一号星间基线高精度解算方法研究

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武汉大学学报(信息科学版) 2024年

作者：张宇赵齐乐蒋科材郭向李敏武汉大学卫星导航定位技术研究中心华中科技大学精密重力测量国家重大科技基础设施华中科技大学物理学院引力中心

陆地探测一号（LT-1）是我国首个L波段干涉合成孔径雷达（interferometry synthetic aperture radar，InSAR）低轨编队卫星任务，高精度的星间基线是InSAR处理和应用的关键。研究了低轨卫星编队动力学精密基线解算方法和星间双差模糊度... 详细信息

陆地探测一号（LT-1）是我国首个L波段干涉合成孔径雷达（interferometry synthetic aperture radar，InSAR）低轨编队卫星任务，高精度的星间基线是InSAR处理和应用的关键。研究了低轨卫星编队动力学精密基线解算方法和星间双差模糊度固定方法，并分析了LT1-1A/B双星星载北斗卫星导航系统（BeiDou navigation satellite system，BDS）（B1C、B2a）和GPS（L1、L2）在精密基线解算中的贡献。实验表明：与GPS相比，BDS -3的B1C和B2a观测值相位和伪距观测值残差明显更小，表明其信号精度更高。基于GPS、BDS和GPS/BDS联合解的基线重叠精度分别为0.8 mm、0.6 mm和0.5 mm，BDS基线精度比GPS提高25%，并且联合GPS/BDS可进一步提高基线精度。基于GPS和BDS解算的基线间互差精度为1 mm，表明单BDS-3系统可以实现1 mm级的低轨卫星编队精密基线确定。

关键词： B1C/B2a信号精密基线确定模糊度固定陆地探测一号卫星

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联合注意力与混合卷积的高光谱地物识别研究

云南大学学报(自然科学版) 2024年

作者：郭国璐范玉刚云南省人工智能重点实验室昆明理工大学信息工程与自动化学院

针对高光谱地物识别模型在提取空谱联合特征时，缺乏对空间特征有效关注的问题，提出了一种基于注意力机制和混合卷积神经网络的高光谱地物识别方法.该方法用三维CNN(3DCNN)以及二维CNN(2DCNN)对高光谱图像的空谱联合特征进行提取，并... 详细信息

针对高光谱地物识别模型在提取空谱联合特征时，缺乏对空间特征有效关注的问题，提出了一种基于注意力机制和混合卷积神经网络的高光谱地物识别方法.该方法用三维CNN(3DCNN)以及二维CNN(2DCNN)对高光谱图像的空谱联合特征进行提取，并在二维卷积阶段引入了注意力机制，构建AFCNet地物识别模型，使得其在提取空谱联合特征的同时，实现对空间特征的有效关注和激活.所提模型使用带批归一化层（Batch Normalization,BN）的3D卷积核和2D卷积核，加快了模型的收敛速度，防止了过拟合现象的发生.相对于传统的卷积网络模型，所提模型提高了噪声抑制能力，得到了较好的地物识别效果，在Salinas和Pavia University&Center数据集上，取得了99.96%和99.87%的地物识别精度，验证了所提方法的有效性.

关键词：高光谱图像分类混合卷积注意力机制空谱联合特征

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船载投料系统饲料颗粒流落点预测方法及实验

广东海洋大学学报 2024年

作者：俞国燕王涛郭国全刘皞春广东海洋大学机械工程学院广东省南海海洋牧场智能装备重点实验室广东省海洋装备及制造工程技术研究中心

【目的】为解决网箱养殖中使用船载投料系统的饲料颗粒流落点控制问题，提出一种用于实时分割饲料颗粒流轨迹并精确预测其落点的方法（MLBP）。【方法】考虑到输料管管内参数及饲料颗粒流出口参数获取难度较大，本研究采用高速相机获取... 详细信息

【目的】为解决网箱养殖中使用船载投料系统的饲料颗粒流落点控制问题，提出一种用于实时分割饲料颗粒流轨迹并精确预测其落点的方法（MLBP）。【方法】考虑到输料管管内参数及饲料颗粒流出口参数获取难度较大，本研究采用高速相机获取饲料颗粒流轨迹图像，并利用提出的混合网络模型分割饲料颗粒流轨迹，以获取轨迹关键信息；为准确预测饲料颗粒流落点，利用BP神经网络的优势，将轨迹信息及投料口高度作为其输入，实现饲料颗粒流落点的预测。【结果】与相关研究方法对比，结合混合网络模型与BP神经网络的MLBP方法，系统单次运行时间降低95%，同时落点预测准确度达到96%，落点的平均误差范围与平均误差百分比也分别降低32.0%和30.5%。【结论】本研究提出的MLBP方法预测精度及实时性均能满足网箱投饵作业需求，可为相关研究提供参考。

关键词：网箱养殖船载式投料系统落点预测模型混合网络模型 BP神经网络

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汽车-动力两轮车碰撞前驾驶员风险感知研究

汽车工程 2024年第3期46卷 498-508页

作者：王兴华胡林彭勇伍贤辉向国梁许倩长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410114 长沙理工大学工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室长沙410114 中南大学重载快捷大功率电力机车全国重点实验室长沙410075

人机共驾阶段人类驾驶员对驾驶环境保持较高的风险感知水平是保证及时有效、稳定安全接管的核心。本研究通过开展风险感知模拟驾驶试验,获取了驾驶员在典型汽车-动力两轮车碰撞场景下的驾驶行为及脑电响应数据。从驾驶行为层面以制动TTC... 详细信息

人机共驾阶段人类驾驶员对驾驶环境保持较高的风险感知水平是保证及时有效、稳定安全接管的核心。本研究通过开展风险感知模拟驾驶试验,获取了驾驶员在典型汽车-动力两轮车碰撞场景下的驾驶行为及脑电响应数据。从驾驶行为层面以制动TTC(time to collision)和平均加速度为评价指标,利用分位数回归构建了驾驶员风险感知量化模型,通过独立样本检验发现驾驶经验、碰撞场景类型对驾驶员风险感知存在显著影响。在脑电响应层面,通过双独立样本检验及FDR校正发现Alpha频段与驾驶员风险感知显著相关。此外,提出了驾驶员风险感知神经机理,包括视觉感知与认知加工两个阶段。研究结果有助于提升人机共驾汽车的安全性。

关键词：汽车-动力两轮车碰撞模拟驾驶试验驾驶行为脑电响应风险感知

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极浅水域船舶航行阻力及下沉量数值计算方法

海军工程大学学报 2024年第1期36卷 105-112页

作者：叶青陈君杰向国海军工程大学舰船与海洋学院武汉430033

针对舰船在极浅水域中的航行阻力及航行安全预报问题,提出了静力平衡方程与叠模定常流计算相结合的数值计算方法。经分析比较可知,该方法只需进行一次姿态调整,姿态收敛偏差即可小于5%。水动力计算结果与水池模型试验结果对比表明:当深... 详细信息

针对舰船在极浅水域中的航行阻力及航行安全预报问题,提出了静力平衡方程与叠模定常流计算相结合的数值计算方法。经分析比较可知,该方法只需进行一次姿态调整,姿态收敛偏差即可小于5%。水动力计算结果与水池模型试验结果对比表明:当深度/吃水比(h/T_(m))为1.18时,阻力预报相对偏差为3%左右、下沉量绝对偏差小于2 mm,触底航速预报相对偏差小于5%。该方法可有效避免计算过程中姿态波动导致解算失败的问题,具有良好的计算稳定性和收敛性,且计算精度较高,可为浅水航行船舶航行性能数值计算提供借鉴和参考。

关键词：限制航道极浅水域下沉量静力平衡方程

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基于响应曲面法的交错肋换热特性研究

推进技术 2024年第4期45卷 153-162页

作者：李敏龙余荣国郭定坤王会社孙琦中国科学院工程热物理研究所北京100190

为了深入了解交错肋进口雷诺数在104量级的换热特性,研究了肋倾角、肋宽与肋间距比和进口雷诺数对交错肋换热特性的影响。基于响应曲面法建立了交错肋回归模型,对数值模拟结果进行分析。研究发现各因素对交错肋换热性能的影响力为:肋倾... 详细信息

为了深入了解交错肋进口雷诺数在104量级的换热特性,研究了肋倾角、肋宽与肋间距比和进口雷诺数对交错肋换热特性的影响。基于响应曲面法建立了交错肋回归模型,对数值模拟结果进行分析。研究发现各因素对交错肋换热性能的影响力为:肋倾角>肋宽与肋间距比>进口雷诺数。肋倾角减小,交错肋平均努塞尔数先增大后减小,肋倾角在30°~40°时平均努塞尔数出现极大值,肋倾角太小不利于换热。肋倾角每减小25°时,交错肋流阻系数平均增大10倍;当肋倾角增大时,交错肋流阻系数极大值向低雷诺数方向移动;当肋倾角大于35°时,肋宽与肋间距比和进口雷诺数对交错肋流阻系数影响较小。进口雷诺数与交错肋换热性能参数均呈正相关。交错肋在大肋宽与肋间距比、小肋倾角时的换热能力更强;在大肋宽与肋间距比、大肋倾角时的综合流动传热性能更好。

关键词：燃气轮机涡轮叶片交错肋响应曲面法换热特性

高航速下带自由面滑行艇粘性流场数值计算方法研究

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船舶力学 2024年第7期28卷 1028-1039页

作者：向国欧勇鹏陈君杰吴浩海军工程大学舰船与海洋学院武汉430033 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430033

针对滑行艇高航速下姿态变化显著、数值计算时艇底易于出现气-水异常现象的问题,基于雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方法及动网格技术,采用人工干预结合六自由度(6-DOF)运动模型解决自由面与网格的匹配问题,采用高分辨率交界面捕捉技术结... 详细信息

针对滑行艇高航速下姿态变化显著、数值计算时艇底易于出现气-水异常现象的问题,基于雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方法及动网格技术,采用人工干预结合六自由度(6-DOF)运动模型解决自由面与网格的匹配问题,采用高分辨率交界面捕捉技术结合流体体积模型(HRIC-VOF)的方法计算气-液相分布,通过探索HRIC-VOF的角度因子、锐化因子、库朗数上界值、库朗数下界值、时间步长等对艇底气-液相分布及总阻力的影响规律,获得可有效计算高速下滑行艇阻力及自由面兴波的数值计算方法。通过与试验结果进行对比,在模型速度V_(m)=2~13 m/s(F_(V)=0.96~5.78)时的阻力计算误差小于4.5%。

关键词：高速滑行艇粘性CFD 气-水异常 HRIC-VOF方法

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船载投料系统饲料颗粒流落点预测

广东海洋大学学报 2024年第1期44卷 142-152页

作者：俞国燕王涛郭国全刘皞春广东海洋大学机械工程学院广东湛江524088 广东省海洋装备及制造工程技术研究中心广东湛江524088 广东省南海海洋牧场智能装备重点实验室广东湛江524088

【目的】为解决网箱养殖中使用船载投料系统的饲料颗粒流落点控制问题,提出一种用于实时分割饲料颗粒流轨迹并精确预测其落点的方法(MLBP)。【方法】考虑到输料管管内参数及饲料颗粒流出口参数获取难度较大,本研究采用高速相机获取饲料... 详细信息

【目的】为解决网箱养殖中使用船载投料系统的饲料颗粒流落点控制问题,提出一种用于实时分割饲料颗粒流轨迹并精确预测其落点的方法(MLBP)。【方法】考虑到输料管管内参数及饲料颗粒流出口参数获取难度较大,本研究采用高速相机获取饲料颗粒流轨迹图像,并利用提出的混合网络模型分割饲料颗粒流轨迹,以获取轨迹关键信息;为准确预测饲料颗粒流落点,利用BP神经网络的优势,将轨迹信息及投料口高度作为其输入,实现饲料颗粒流落点的预测。【结果】与相关研究方法对比,结合混合网络模型与BP神经网络的MLBP方法的系统单次运行时间降低95%,同时落点预测准确度达到96%,落点的平均误差范围与平均误差百分比也分别降低32.0%和30.5%。【结论】本研究提出的MLBP方法预测精度及实时性均能满足网箱投饵作业需求,可为相关研究提供参考。

关键词：网箱养殖船载式投料系统落点预测模型混合网络模型 BP神经网络