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液滴撞击热壁面的相变行为研究

工程热物理学报 2018年第8期39卷 1814-1817页

作者：吴苏晨张程宾陈永平施明恒东南大学能源与环境学院热源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210018 苏州科技大学环境科学与工程学院江苏省微纳热流技术与能源应用重点实验室苏州215009

本文基于格子Boltzmann方法建立了液滴撞击热壁面的数学模型,研究了撞击过程液滴相变传热机制,重点分析了壁面温度与We数的影响规律.结果表明,随着壁面温度升高,液滴撞击壁面出现接触沸腾、膜态沸腾相变模式.接触沸腾过程中液滴内部与... 详细信息

本文基于格子Boltzmann方法建立了液滴撞击热壁面的数学模型,研究了撞击过程液滴相变传热机制,重点分析了壁面温度与We数的影响规律.结果表明,随着壁面温度升高,液滴撞击壁面出现接触沸腾、膜态沸腾相变模式.接触沸腾过程中液滴内部与壁面接触的三相线附近出现最大局部热流.当壁面温度超过Leidenfrost点后,撞击液滴因界面蒸发产生的气膜托举作用而与壁面无接触地铺展、回缩直至完全反弹形成膜态沸腾,这一阶段液滴所能达到的最大铺展因子与液滴We数呈幂次关系(指数为0.313).

关键词：液滴热壁面 LB模拟撞击行为

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基于压缩感知的反射光谱重构算法研究

光谱学与光谱分析 2021年第4期41卷 1092-1096页

作者：赵首博李秀红哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨理工大学测控技术与仪器黑龙江省高校重点实验室黑龙江哈尔滨150080

光谱反射率描述物体的表面颜色特征,为了能够获取物体自身更加精确的颜色信息,在图像处理领域光谱反射率重构成为了关注的话题。反射光谱重构算法是对实验物体表面在可见光范围内每一波长处的光谱反射率进行重构,以达到提高物体自身颜... 详细信息

光谱反射率描述物体的表面颜色特征,为了能够获取物体自身更加精确的颜色信息,在图像处理领域光谱反射率重构成为了关注的话题。反射光谱重构算法是对实验物体表面在可见光范围内每一波长处的光谱反射率进行重构,以达到提高物体自身颜色准确复制的精度,最后建立相应的反射光谱。尝试将压缩感知(CS)理论应用到光谱实验中,对光谱反射率进行重构。首先是介绍了压缩感知理论知识,然后把压缩感知理论与光谱反射率原理相结合,根据基于压缩感知的光谱反射率重构的理论框架,选取合适的采样值,压缩感知的采样值即压缩值,小波基作为正交矩阵,高斯随机矩阵作为测量矩阵,正交矩阵与测量矩阵需要保证具有不相关性,将原始光谱反射率从高维到低维进行线性投影,得到低维的观测信号,运行简单的正交匹配追踪算法(OMP)对低维的观测信号进行由低维到高维的高精度重构,重构得到的光谱反射率与原始光谱反射率具有相同的维度,最后将压缩感知重构算法与传统的光谱反射率重构算法伪逆法与多项式回归法进行比较。经过压缩感知重构算法得到的色差值与均方根误差值都小于伪逆法和多项式回归法重构的结果,经压缩感知的重构精度明显提高;经压缩感知重构的光谱曲线可以达到或者更接近原始光谱曲线的峰值,整体效果更接近原始光谱曲线;经多项式回归法和伪逆法重构的光谱曲线达不到原始峰值,整体上存在偏差。可以认为压缩感知用低采样的数据达到了全采样的效果,提高了光谱反射率重构的精度。基于压缩感知的光谱反射率重构算法效果明显优于传统的多项式回归法和伪逆法,可以将压缩感知理论应用到实际的多光谱成像系统中。

关键词：压缩感知光谱反射率光谱重构多光谱成像

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机舱环境5G信道传播模型及信号覆盖研究

应用科学学报 2024年第3期42卷 425-436页

作者：刘宇欣叶溪涓鲍军委马健陈小敏李明昇朱秋明南京航空航天大学电磁频谱空间认知动态系统工业与信息化部重点实验室江苏南京211106 南京航空航天大学物理学院江苏南京211106 中国航空工业集团有限公司金城南京机电液压工程研究中心江苏南京211106 南京任康科技有限公司江苏南京210019

针对机舱无线通信覆盖不全面、速度慢、不稳定等问题,该文基于射线跟踪方法构建了机舱环境第5代移动通信技术(5th generation mobile communication technology,5G)信道模型,并分析了信号覆盖能力及信道参数特性。首先,利用三角面元对... 详细信息

针对机舱无线通信覆盖不全面、速度慢、不稳定等问题,该文基于射线跟踪方法构建了机舱环境第5代移动通信技术(5th generation mobile communication technology,5G)信道模型,并分析了信号覆盖能力及信道参数特性。首先,利用三角面元对真实的机舱环境进行三维几何重构,以降低射线跟踪方法获取信道参数的复杂度;然后,结合分簇算法构建5G信道传播模型,进而分析了机舱环境下5G信号覆盖和通信性能。仿真分析结果表明,簇功率偏移和簇时延偏移服从高斯分布,簇到达方位角和簇到达俯仰角偏移服从拉普拉斯分布,同时发现,机舱环境中的密集散射体是影响5G信号覆盖范围的关键因素。上述结论可用于机舱环境5G基站的无线通信信号覆盖预测和多径参数评估等领域。

关键词：机舱环境信道模型射线追踪信号覆盖分簇算法

基于Si_(3)N_(4)和LRSPP的温度不敏感波导

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红外与激光工程 2023年第9期52卷 253-261页

作者：薛小枚秦妍妍李悦张彤东南大学仪器科学与工程学院微惯性仪表与先进导航教育部重点实验室江苏南京210096 东南大学苏州校区苏州市金属纳米光电技术重点实验室江苏苏州215123 东南大学电子科学与工程学院信息显示与可视化国际合作联合实验室江苏南京210096

光子集成芯片将多种功能器件进行片上集成,具有损耗低、带宽大、抗电磁干扰等优势,是当前光电领域发展的主流方向。集成光学器件的温度稳定性是影响其光学性能的重要因素之一。为了提高集成光学器件温度稳定性,提出了基于氮化硅(Si_(3)N... 详细信息

光子集成芯片将多种功能器件进行片上集成,具有损耗低、带宽大、抗电磁干扰等优势,是当前光电领域发展的主流方向。集成光学器件的温度稳定性是影响其光学性能的重要因素之一。为了提高集成光学器件温度稳定性,提出了基于氮化硅(Si_(3)N_(4))和长程表面等离激元(Long-Range Surface Plasmon Polariton,LRSPP)波导的温度不敏感结构,对器件性能随温度的漂移进行抑制和补偿。首先,分析了Si_(3)N_(4)波导和LRSPP波导对接的模式耦合效率,当满足最佳匹配条件时,可实现耦合效率99.9%以上的高效耦合。对混合波导的温度特性进行了分析,结果表明,当LRSPP波导和Si_(3)N_(4)波导的最佳长度比为0.077,相位不随温度的变化而发生漂移,实现了温度不敏感的波导。当波导不能满足最佳长度比时,对LRSPP波导芯层施加电压实现主动补偿,亦可实现温度不敏感。此外,对LRSPP波导的传输特性进行了测试,测得偏振消光比为64 dB,具有良好的单偏振特性。文中提出的温度不敏感结构具有可主动调谐、损耗低、单偏振、普适性高等优点,能有效地解决Si_(3)N_(4)波导性能随温度变化发生漂移的问题,在Si_(3)N_(4)基光子集成芯片中具有广泛的应用前景。

关键词：光子集成芯片温度不敏感相位调谐氮化硅表面等离激元

一种基于惯性测量与自适应滤波的舰船升沉计算方法

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中国惯性技术学报 2019年第1期27卷 1-7页

作者：刘锡祥黄荣王启明汪宋兵微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

针对舰船作业过程中升沉运动精确测量的应用需求,提出了基于惯性导航系统的升沉运动测量方案。针对海况变化条件下,传统固定滤波参数数字滤波器自适应性不足,以及存在相位偏移和幅值误差等问题,提出了一种结合互补方法的自适应数字高通... 详细信息

针对舰船作业过程中升沉运动精确测量的应用需求,提出了基于惯性导航系统的升沉运动测量方案。针对海况变化条件下,传统固定滤波参数数字滤波器自适应性不足,以及存在相位偏移和幅值误差等问题,提出了一种结合互补方法的自适应数字高通滤波器。该滤波器基于先验知识与实时海况监测结果,可自适应调整滤波器参数。首先通过一滑动监测窗口对海况进行实时监测,并对滤波器参数进行实时自适应调整;随后对加速度测量值进行2次积分与3次自适应高通滤波,滤除低频误差,保留有效高频升沉运动。不同海况条件下的仿真与试验验证了测量与滤波方案的可行性。试验结果表明:新滤波方法相比传统方法,能根据海况实时自适应调整滤波参数,升沉运动相位误差和幅值误差减小,仿真实验中幅值误差缩减约10倍,模拟试验中幅值误差缩减约2倍,测量精度精确到厘米级。

关键词：自适应滤波器升沉运动惯性测量高通滤波器

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一种改进的姿态匹配船体变形测量方法

中国惯性技术学报 2020年第1期28卷 8-14页

作者：张涛王帅刘兴华东南大学仪器科学与工程学院南京210096 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096

针对船体变形测量系统中模型不确定以及未知噪声影响导致的误差问题,分析并推导了模型偏差对滤波估计的影响,提出一种基于姿态匹配的强跟踪最大互相关熵卡尔曼滤波(STMCKF)算法,用于船体变形估计。该算法采用姿态匹配,基于两套惯性系统... 详细信息

针对船体变形测量系统中模型不确定以及未知噪声影响导致的误差问题,分析并推导了模型偏差对滤波估计的影响,提出一种基于姿态匹配的强跟踪最大互相关熵卡尔曼滤波(STMCKF)算法,用于船体变形估计。该算法采用姿态匹配,基于两套惯性系统的姿态信息确立滤波观测量并建立线性量测方程,通过自适应在线调整多个渐消因子对多个数据通道进行渐消,减小模型失配导致的误差,并设计基于最大互相关熵准则为最优准则的滤波算法,减小量测过程中受到的非高斯噪声产生的误差。最后,在模型不匹配及噪声不确定的条件下进行了仿真验证。仿真结果表明,与传统卡尔曼滤波相比,变形估计精度提高10%~30%,提高了系统鲁棒性和环境适应性。

关键词：姿态匹配多渐消因子最大熵船体变形测量

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生物质高压密相输送特性试验研究

工程热物理学报 2012年第5期33卷 801-804页

作者：许盼陈晓平梁财赵长遂徐贵玲蔡佳莹能源热转换及其过程测控教育部重点实验室(东南大学)东南大学能源与环境学院江苏南京210096

生物质气流床气化技术是一项新技术,生物质加压密相输送是需要解决的关键问题之一。本文在大型中试高压密相试验装置上进行两种特殊生物质粉料的输送试验,研究物料特性和操作参数对其流动特性的影响。试验结果表明,本试验系统输送生物... 详细信息

生物质气流床气化技术是一项新技术,生物质加压密相输送是需要解决的关键问题之一。本文在大型中试高压密相试验装置上进行两种特殊生物质粉料的输送试验,研究物料特性和操作参数对其流动特性的影响。试验结果表明,本试验系统输送生物质稳定可靠,质量流量随着输送差压和发料罐压力的升高增大。随表观气速增大两种生物质弯管当量长度系数K近似为定值,生物质1的K值大于生物质2,且生物质1的K值随输送差压的增加而增大;两种生物质的固相摩擦系数随着体积分数和接收罐压力的增大逐渐增大。

关键词：生物质气力输送弯管当量系数固相摩擦系数

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小型化柔性触觉再现装置

测控技术 2010年第4期29卷 97-99,102页

作者：王楠刘佳宋爱国张小瑞东南大学仪器科学与工程学院远程测控技术江苏省重点实验室江苏南京210096 南京信息工程大学信息与控制学院江苏南京210044

提出了一种小型化的具有实时触觉反馈作用的人机接口装置的设计方法,以控制弹性梁的有效变形长度为核心,保证了触觉再现的实时性和准确性,从而可以在操作者指端大范围再现虚拟对象或远程对象的刚度。介绍了该小型化人机触觉再现接口装... 详细信息

提出了一种小型化的具有实时触觉反馈作用的人机接口装置的设计方法,以控制弹性梁的有效变形长度为核心,保证了触觉再现的实时性和准确性,从而可以在操作者指端大范围再现虚拟对象或远程对象的刚度。介绍了该小型化人机触觉再现接口装置的硬件设计和软件设计。该实时触觉再现接口具有尺寸小、刚度再现范围大,可方便与鼠标相结合等特点,可广泛应用于遥操作机器人和虚拟现实领域。

关键词：触觉再现人机接口虚拟现实

基于TMS320F2812的雨量计校准仪设计

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测控技术 2012年第6期31卷 10-14页

作者：袁安富成佳慧凌云南京信息工程大学信息与控制学院江苏南京210044 东南大学仪器科学与工程学院远程测控技术江苏省重点实验室江苏南京210096

针对目前国内还未见雨量计校准仪器,现有雨量计校准方法都是人工手动完成,校准过程复杂繁琐,且人为误差较大等问题,设计了一种智能化雨量计的校准系统,分析了液位测量原理和流量控制步骤,详细介绍了系统在基于目标流量负反馈基础上的雨... 详细信息

针对目前国内还未见雨量计校准仪器,现有雨量计校准方法都是人工手动完成,校准过程复杂繁琐,且人为误差较大等问题,设计了一种智能化雨量计的校准系统,分析了液位测量原理和流量控制步骤,详细介绍了系统在基于目标流量负反馈基础上的雨量模拟、控制过程以及故障监测。采用TMS320F2812作为控制器,给出了软硬件设计思想和可靠的雨流量控制的关键技术。该系统具有体积小便于携带、界面友好、便于实时自动校准、稳定性高、成本低廉和易于维护等优点。

关键词：雨量计校准 DSP 超声波测距流量控制