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基于剪切效应的气动雾化喷嘴试验研究

排灌机械工程学报 2022年第3期40卷 270-275页

作者：康灿高可可张永超江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013

提出一种基于剪切效应的气动雾化喷嘴,对影响雾化质量的喷嘴结构参数进行试验研究.设计了3种气流孔径分别为8.0,9.0,10.0 mm的喷嘴,以自来水为工质,采用激光粒度分析仪和激光多普勒测速仪对不同喷嘴的雾化性能进行测量;描述气流孔径和... 详细信息

提出一种基于剪切效应的气动雾化喷嘴,对影响雾化质量的喷嘴结构参数进行试验研究.设计了3种气流孔径分别为8.0,9.0,10.0 mm的喷嘴,以自来水为工质,采用激光粒度分析仪和激光多普勒测速仪对不同喷嘴的雾化性能进行测量;描述气流孔径和气体流量对雾化微粒直径与速度分布的影响,量化并分析雾化微粒直径与速度之间的关系.结果表明:在同一气体流量条件下,采用气流孔径为10.0 mm的喷嘴所获得的雾化微粒速度最大、直径最小.随着气体流量增大,雾化微粒的速度增大,直径减小.随着距离喷嘴出口的轴向距离增大,雾化微粒直径先减小后增大,速度先增加后下降.对于气流孔径为10.0 mm的喷嘴,在距离喷嘴出口的轴向距离50.0 mm断面上,雾化微粒速度呈现双峰分布,在喷嘴轴心线附近出现谷值;在距喷嘴出口的轴向距离为200.0 mm的断面上,雾化微粒的速度在喷嘴轴线位置达到最大值.

关键词：气动雾化喷嘴剪切效应微粒直径微粒速度

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江西省森林火灾时空变化规律及预测模型研究

江西省森林火灾时空变化规律及预测模型研究

作者：高可可北京林业大学

学位级别：硕士

森林火灾是威胁人类生命安全、基础设施和环境安全的环境问题,近年来,由于气候变化以及人类活动的干预,森林火灾的趋势和频率呈现增加趋势,因此,有必要尽可能准确地预测森林火灾以及确定这些变化背后的主要驱动因素。本文基于2002-2016... 详细信息

森林火灾是威胁人类生命安全、基础设施和环境安全的环境问题,近年来,由于气候变化以及人类活动的干预,森林火灾的趋势和频率呈现增加趋势,因此,有必要尽可能准确地预测森林火灾以及确定这些变化背后的主要驱动因素。本文基于2002-2016年的全球单个火灾特征图集,利用数理统计方法对江西省森林火灾时空变化规律进行分析;结合江西省各气象站的日值气象数据、基础设施数据、DEM数据,通过隔离因子进行特征选择筛选出主要林火驱动因子,基于多层感知机(MLP)算法建立江西省林火发生预测预报模型,对模型结果进行评价,最后选取最优模型绘制江西省森林火险等级区划图;选取气象、地形和植被可燃物涉及15个影响林火过火面积的因素,使用LTSM长短期记忆网络和RNN算法以及MLP算法构建大尺度林火过火面积预测模型,通过精度评价指标评估预测模型,并选出最优的过火面积预测模型。该研究可以为江西省林火预报工作提供参考。研究主要得到以下结论:基于2002-2016年的历史火灾数据,对江西省历史火灾时空分布规律进行分析,在时间尺度上,江西省森林火灾发生次数和森林火灾受毁面积波动下降,总体上逐年减少,秋冬两季是林火发生的高峰期。其中2月森林火灾高发,受灾最严重,日尺度上一年中发生林火的时间变化保持在前80天内波动上升,中期保持基本不变,最后20天上升的趋势,另外下午13-17点的森林火灾是一天中的高峰期。江西省2002-2016年的历史火灾变化周期为40个月、24个月、16个月,这对应了森林火灾的季节性发生规律。空间尺度上,林火高发于赣西北部和赣东南部,在时间变化上,质心的位置随着年份的增加,趋向于纬度更高的位置,江西南部是林火高发区。结合多种森林火灾因素利用MLP对归一化后的24个变量进行特征选择,通过隔离因子,得到江西省林火发生相关特征显著的特征子集,江西省林火发生主要驱动因素为气象因素和地形因素,人为因素,基础设施因素并不重要。对比MLP模型和常用的二元Logistic模型和二分类SVM模型、RF模型。实验表明使用MLP模型预测江西省林火发生有更加优秀的效果,MLP的AUC值0.984明显高于Logistic和RF模型的得分0.933以及SVM模型的0.974。准确率上来说MLP模型预测准确率93.46%、SVM模型准确率为92.16%,Logistic模型准确率是85.58%。使用Boruta算法计算特征Zscore评分筛选过火面积相关特征,使用气象、地形、植被等多因素建模,对比MLP、RNN、LSTM模型在过火面积预测上的表现,通过R2、MSE的精度指标评价模型,判断出LTSM模型在江西省林火预测模型中的表现最优。

关键词：森林火灾预测林火时空变化规律机器学习

STOP1介导多种逆境响应分子机制的研究进展

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植物生理学报 2023年第4期59卷 773-781页

作者：马哲宇高可可李桂新丁忠杰郑绍建浙江大学生命科学学院植物生理与生物化学国家重点实验室杭州310058 浙江大学农业与生物技术学院杭州310058

STOP1 (sensitive to proton rhizotoxicity 1)是一个在植物多种胁迫耐受机制中发挥重要调控作用的转录因子。酸性土壤条件下,STOP1能调控植物根系对质子和铝毒害的耐受性。在营养逆境下,STOP1参与调控植物根系对土壤磷和氮的利用效率... 详细信息

STOP1 (sensitive to proton rhizotoxicity 1)是一个在植物多种胁迫耐受机制中发挥重要调控作用的转录因子。酸性土壤条件下,STOP1能调控植物根系对质子和铝毒害的耐受性。在营养逆境下,STOP1参与调控植物根系对土壤磷和氮的利用效率。在土壤盐碱条件下,STOP1能赋予根系耐盐性;然而在水分胁迫下,STOP1则会抑制植物耐旱性。此外,STOP1通过调控地上部生理响应促进植物对缺氧胁迫的耐受能力。因此,探究STOP1调控不同胁迫下植物性状的分子机制,对于提高作物同时抗多种逆境能力具有重要意义。

关键词： STOP1 转录因子胁迫酸铝毒害营养盐胁迫干旱低氧

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双悬膜中空玻璃窗传热研究

中国科技论文 2022年第2期17卷 133-140页

作者：高可可刘昌霖孙江宏北京信息科技大学机电工程学院北京100192 清华大学机械电子工程研究所北京100084

针对新型双悬膜中空玻璃窗,从传热学角度出发,以ISO 10077-2算法为标准,首先建立双悬膜中空玻璃单元能量平衡方程,其次利用WINDOW软件对双悬膜中空玻璃单元进行热工计算,最后利用THERM软件对双悬膜中空玻璃窗U值和露点温度进行计算。结... 详细信息

针对新型双悬膜中空玻璃窗,从传热学角度出发,以ISO 10077-2算法为标准,首先建立双悬膜中空玻璃单元能量平衡方程,其次利用WINDOW软件对双悬膜中空玻璃单元进行热工计算,最后利用THERM软件对双悬膜中空玻璃窗U值和露点温度进行计算。结果表明:腔体不充入稀有气体的前提下,双悬膜中空玻璃窗拥有优秀的保温隔热性能与抗结露性能。该方法适用于悬膜中空玻璃窗热工计算,可为其传热研究提供理论依据。

关键词：双悬膜中空玻璃能量平衡方程 U值抗结露性能保温隔热

基于GIS格网的重庆合川区森林火险等级区划

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中南林业科技大学学报 2022年第9期42卷 91-101页

作者：安佳怡冯仲科马天天高可可北京林业大学精准林业北京市重点实验室北京100083 海南大学林学院海南海口570228 海南大学热带特色林木花卉遗传与种质创新教育部重点实验室海南海口570228

【目的】了解各因子对森林火险发生的影响程度以及小尺度范围内的火险等级,生成公里级森林火险区划图,寻找潜在的高火险区域,客观认识各地区火灾风险水平并进行提前预防,为防火资源分布以及防火工作的开展提供支持与参考,为各级政府有... 详细信息

【目的】了解各因子对森林火险发生的影响程度以及小尺度范围内的火险等级,生成公里级森林火险区划图,寻找潜在的高火险区域,客观认识各地区火灾风险水平并进行提前预防,为防火资源分布以及防火工作的开展提供支持与参考,为各级政府有效开展防火工作提供火灾风险信息和科学决策依据,全面提升防灭火综合应急能力。【方法】以重庆市合川区为主要研究对象,选取可燃物、地形地势以及人为因子3个方面共10个因子作为主要区划指标,通过外业调查建立标准样地,获取可燃物含水率、可燃物载量以及可燃物燃点等理化性质数据,利用30 m分辨率的DEM数据提取地形中的坡度、坡向、海拔因子,通过对遥感影像目视解译的方法获取合川区的道路与建筑物信息,并利用ArcGIS进行缓冲区分析,将所有影响因子重分类成公里级格网尺度,采用层次分析法对各个因子赋予不同的权重指标,通过加权叠置分析的方法构建风险区划模型,获取火险指数,最终确定不同区域的火险等级。【结果】计算与区划结果显示合川区极低火险区域为477.401 km^(2),占合川区面积的20.37%;低火险区域为858.306 km^(2),占合川区面积的36.62%;中火险区域为401.421 km^(2),占合川区面积的17.13%;高火险区域为339.788 km^(2),占合川区面积的14.50%;极高火险区域为267.051 km^(2),占合川区面积的11.39%。中等风险以上的火险区域面积占比较大,防火工作严峻。【结论】通过对近20年合川区高温热点数据分析验证了区划结果的精度,证实其合理性与准确性,为区域森林火灾管理工作提供指导,从而达到保护森林资源的目的。

关键词： GIS 格网可燃物森林火险区划

基于RPP串联机构的固定式割胶机设计与仿真分析

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制造技术与机床 2022年第4期 26-31页

作者：高锋孙江宏何宇凡李乃峥高可可北京信息科技大学机电工程学院北京100192 清华大学机械电子工程研究所北京100084

针对人工割胶劳动强度大、技术要求高和作业效率低等问题,设计了一种具有三自由度的新型固定式割胶机。通过等效法将该机构等效为RPP模型,分别利用D-H坐标法、蒙特卡洛数值分析法和Lagrange动力学方法对机构进行运动学及动力学分析。通... 详细信息

针对人工割胶劳动强度大、技术要求高和作业效率低等问题,设计了一种具有三自由度的新型固定式割胶机。通过等效法将该机构等效为RPP模型,分别利用D-H坐标法、蒙特卡洛数值分析法和Lagrange动力学方法对机构进行运动学及动力学分析。通过仿真验证该割胶机的运行状况。结果表明:新型固定式割胶机各关节位置、速度、加速度、转矩和驱动力随时间变化呈平滑曲线,并且可实现预计轨迹。

关键词：固定式割胶机工作空间分析运动学动力学

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固定式割胶机器人割胶误差分析与精度控制

农业工程学报 2021年第2期37卷 44-50页

作者：高可可孙江宏高锋焦健北京信息科技大学机电工程学院北京100192

针对固定式自动割胶设备成本高、质量大和割胶精度低等问题,该研究提出一种采用高分子材料制作的固定式割胶机器人,提出一种先扫描后切割的割胶控制方式。利用超声波传感器预先扫描树围,通过建立测量误差控制模型得到刀尖与树皮的距离,... 详细信息

针对固定式自动割胶设备成本高、质量大和割胶精度低等问题,该研究提出一种采用高分子材料制作的固定式割胶机器人,提出一种先扫描后切割的割胶控制方式。利用超声波传感器预先扫描树围,通过建立测量误差控制模型得到刀尖与树皮的距离,利用PID控制算法控制刀具进给量。为减少进退刀次数和降低电机功率损耗,根据橡胶树皮结构和割胶技术规程,将切割深度从5.5 mm调整为5.2~5.8 mm,并进行试验验证。结果表明:固定式割胶机器人割胶时螺旋角为25°~30°,其控制方式可保证刀尖到达目标位置,且1次走刀即可完成割胶工作,有效切割时间仅为22 s,相比于传统人工割胶(需多次走刀,有效切割时间为1 min),该割胶机器人的割胶效率提高了63%,可实现快速精准割胶。在固定的切割深度范围内作业时,进退刀次数减少36%;刀具电流变化幅度最大减小4.11%。该研究设计的固定式割胶机器人及控制方式不损伤橡胶树,可替代人工作业,提高割胶效率,具有一定的推广应用价值。

关键词：橡胶机械化收获误差分析固定式螺旋线

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基于剪切效应的气动雾化喷嘴的实验研究

基于剪切效应的气动雾化喷嘴的实验研究

作者：高可可江苏大学

学位级别：硕士

气动雾化喷嘴是实现液体雾化的有效手段之一,与传统喷嘴相比,气动雾化喷嘴因结构简单、操作压力低、能耗低以及雾化效果好等特点被广泛应用于脱硫、材料制备、食品加工、农业喷药、空间消毒等流程中。本文在相关研究的基础上,提出一种... 详细信息

气动雾化喷嘴是实现液体雾化的有效手段之一,与传统喷嘴相比,气动雾化喷嘴因结构简单、操作压力低、能耗低以及雾化效果好等特点被广泛应用于脱硫、材料制备、食品加工、农业喷药、空间消毒等流程中。本文在相关研究的基础上,提出一种基于剪切效应的气动雾化喷嘴,采用风机将气体增压后通过多个气流孔喷入混合腔流动,液体靠低压自动吸入混合腔,而后气液在混合腔内发生混合。本论文重点对影响雾化质量的喷嘴结构参数进行研究,通过初步实验发现气流孔的数量、孔径、孔的形状和气体流量对雾化液滴直径及速度均有影响,且气流孔径和气体流量的影响更为显著。设计了三种气流孔径分别为8.0 mm、9.0 mm、10.0 mm的喷嘴,以清水为实验介质,采用激光粒度分析仪和激光多普勒测速仪分别对雾化液滴直径和液滴速度进行测量,重点分析了雾化液滴直径与液滴速度之间的关系,本文主要工作及结论如下:(1)在同一气体流量条件下,气流孔径为10.0 mm的喷嘴的雾化液滴速度最高,且液滴直径最小。随着气体流量增大,雾化液滴的速度增加,直径减小。随着距喷嘴的轴向距离增大,雾化液滴直径先减小后增大,液滴速度先增加后下降,液滴直径最小位置与速度最大位置基本一致。(2)雾化液滴的尺寸和体积分布均呈现单波峰的特点,曲线先上升后下降;累积分布曲线趋势也基本一致,呈先陡升后缓升的趋势;随着气流孔径增大及气体流量增大,液滴体积分布曲线的峰值增大,小尺寸雾化液滴数目增多;累积分布曲线略向左偏移,较小雾化液滴的占比增加。(3)在距喷嘴不同轴向距离处,不同气流孔径的喷嘴沿径向的轴向速度分布规律不同;对于气流孔径为10.0 mm的喷嘴,不同气体流量条件下,液滴轴向速度在流向断面的分布规律基本一致。(4)在同一气体流量条件下,气流孔径为9.0 mm的雾化锥角最大,液体流量最大;随着气体流量增大,雾化锥角减小,液体流量增大。

关键词：气动雾化喷嘴剪切效应实验液滴直径液滴速度液体流量

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合肥膨胀土微观结构的试验研究

合肥膨胀土微观结构的试验研究

作者：高可可合肥工业大学

学位级别：硕士

合肥地区膨胀土分布广泛,膨胀土在浸水、固结等作用下结构发生显著变化,因此定量分析不同工况下土体的微观结构,特别是微观结构参数的演化过程,对解决膨胀土相关工程问题具有重要意义。本文以合肥膨胀土为研究对象,通过浸水试验、固结... 详细信息

合肥地区膨胀土分布广泛,膨胀土在浸水、固结等作用下结构发生显著变化,因此定量分析不同工况下土体的微观结构,特别是微观结构参数的演化过程,对解决膨胀土相关工程问题具有重要意义。本文以合肥膨胀土为研究对象,通过浸水试验、固结试验、剪切试验过程中土体微观结构的变化,定量分析土体微观结构各参数的变化规律。本文通过膨胀土的自由膨胀率试验,选择原状土、浸水3h、浸水24h、浸水72试样进行环境电子扫描试验(ESEM);在前人研究的基础上,对原状土、重塑土、石灰改良土试样分别施加200kPa、400kPa、800kPa、1600kPa压力,利用电子扫描显微镜对饼状试样竖直方向的微观结构进行扫描;同时,利用图像处理软件定量分析不同试样剪切破坏面上的微观颗粒和孔隙的结构特征。本文主要研究成果和结论:(1)通过不同浸水时间下试样的ESEM图像,发现合肥膨胀土颗粒间的接触形式、排列方式等结构特征是诱发土体膨胀的重要原因之一。(2)合肥膨胀土的颗粒和孔隙在统计学理论上具有明显的分形特征。在三维空间,通过ArcGIS软件中的三维模块,利用图像灰度值建立三维模型分析不同工况下颗粒的分形维数,表明:随着浸水时间的增加,颗粒分形维数逐渐减小;随着固结压力的增大,在一定范围内,分形维数与固结压力呈线性关系。(3)颗粒和孔隙的微观结构定量化参数在浸水、固结、剪切试验的不同阶段具有不同的规律,如随着固结压力的增加,颗粒的概率熵、圆形度、形状系数先增加再减小。与二维平面空间的全局阈值分析微观结构参数变化规律相比,本文通过三维孔隙率反算二维空间二值化阈值与实际更接近。

关键词：膨胀土 SEM图像微观结构分形维数演化过程