在直径为300mm的搅拌槽内,采用碘化物-碘酸盐方法研究了桨叶排出区管内返混现象。桨叶排出区内,采用内径为1.55mm的水平直管加料,管内返混现象严重,离集指数随转速的增加而增加。本文首次研究弯管加料对管内返混现象的影响,发现向上弯曲90°的弯管不能有效避免管内返混现象;将加料管向后弯曲135°可有效避免管内返混现象。此外,缩小直加料管内径,增加管口出口速度同样可以有效避免管内返混现象。针对新型半椭圆涡轮桨(HEDT),本实验测得避免管内返混的临界条件为加料管出口速度与叶端线速度的比值vf/vtip大于0.05。
为探寻可替代传统粮食发酵法制乙醇的新工艺,本文选用管式等温积分反应器,在180~230℃、1.0~5.0 MPa、乙酸乙酯的质量液时空速(LHSV)0.7~1.9 g/(g·h)和氢酯比(以物质的量计)20~50的条件下,对某Cu-Zn/Al2O3催化剂上乙酸乙酯加氢制乙醇的本征动力学特性进行了实验研究。以四阶五级龙格-库塔-费尔贝格(Runge-Kutta-Felhberg)法为数值积分方法,以列文伯格-马夸特(Levenberg-Marquardt)法为最优化算法,对动力学实验数据进行非线性拟合,建立了乙酸乙酯催化加氢制乙醇的幂律型本征动力学模型。数理统计和残差分布检验结果表明,模型计算值与实验测定值良好相容,能够恰当地描述此反应的本征动力学特性。
利用碳球为还原剂,在中性KMnO4溶液中制备出MnO2/碳球复合材料,并对其结构和电化学性能进行了研究。结果显示,随着碳球含量的增加,MnO2/碳球复合材料的循环稳定性提高,但比电容量降低;当碳球质量分数为35%时,MnO2/碳球复合材料的比电容量在50mA/g的电流密度下达到181F/g。分别采用KOH活化和混酸氧化的碳球为还原剂,可以有效地提高MnO2/碳球复合材料的比电容量和循环稳定性,相应复合材料的比电容量分别达到192F/g和218F/g,而且经过500次的充放电测试,仍然保持为184F/g和192F/g。
应用PCR技术分别克隆了集胞藻6803、鲍曼不动杆菌和大肠杆菌的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因,构建重组大肠杆菌。SDS-PAGE凝胶电泳结果显示,来自集胞藻6803和大肠杆菌的PEPC实现了高效表达,而来自鲍曼不动杆菌的PEPC表达较弱,提示密码子偏好性的影响。前两菌提前进入对数生长期,来自鲍曼不动杆菌PEPC工程菌却延迟生长,但这3种重组菌发酵24h后的生物量与对照菌几乎相同。如果排除质粒复制造成的代谢负荷,过表达PEPC促进了宿主菌的生长,推测是因为重排了代谢流量。
选择北京市城区公园广场、大学校区、商业区和居民小区等市民日常活动区域,采集地表土壤及灰尘样品,分析重金属种类及其浓度。采用单因子指数法和Nemerrow指数法,研究了各功能区不同重金属的污染程度,并采用美国环保总署健康风险评价模型,计算北京市居民经呼吸途径和皮肤接触途径摄入重金属而引起的健康风险。研究结果表明,北京市城区人口活动密集区域地表灰尘重金属污染较为严重,Cu、Pb和Zn质量分数的平均值分别为北京市土壤背景值的2~3倍,其中西单灰尘中Zn的质量分数达528mg/kg,超过背景值9倍以上。健康风险评价模型计算结果表明,人体重金属摄入途径风险大小为:呼吸途径>皮肤接触途径;重金属对人体非致癌风险大小为 Pb>Cu>Zn;在不同功能区之间非致癌风险大小为公园广场>大学校区>居民区>商业区。因非致癌风险指数小于阈值1,所以北京市地表灰尘中的重金属,在目前尚不至引起严重的健康风险。
依据涡流空气分级机的分级理论,通过物料实验研究了两段串联涡流空气分级机系统喂料速度、两段转笼转速组合、两段进口风速组合等操作参数对其分级性能的影响。结果表明:分级精度和切割粒径随喂料速度的增大而降低;无论两段转笼转速差值保持恒定或增大,切割粒径和分级精度都随二段转笼转速的增大而减小;二段进口风速大于一段进口风速,存在“鱼钩”效应。
传统的基于主元分析(PCA)的过程监控技术可以对工业过程当前的状况进行监控,但难以预测系统未来的运行情况。本文在PCA监控方法的基础上建立预测模型,首先根据历史数据建立PCA的综合监控统计量模型,其次结合k邻近(k-NN)的最小二乘支持向量机(LSSVM)和灰色理论(GM(1,1))技术建立在线组合预测模型,实现对工业过程运行状态的预测。利用组合模型对一个多变量动态过程实例进行仿真,将预测效果与k-NN的LSSVM以及GM(1,1)各自单独的预测效果作比较,验证了所提方法在长期预测方面的准确性,表明基于组合模型的PCA预测监控方法特别适用于对缓慢漂移故障的长期预测。
针对一类分数阶线性系统,设计了一种基于分数阶卡尔曼滤波器的模型预测控制器。采用分数阶微分的Grunwald-Letnikov定义对被控对象的分数阶状态空间模型进行离散化,构造了一种分数阶卡尔曼滤波器,并将该滤波器得到的状态估计应用于预测控制系统的最优状态反馈控制中。将所提出的方法用于一种黏弹性阻尼系统的控制,仿真结果表明该预测控制器在设定值跟踪、抗噪声扰动等方面都有良好的控制性能;分数阶微分的短记忆长度不仅会影响分数阶卡尔曼滤波器的估计精度,还会对预测控制器的性能产生重要影响。
针对仿组织材料超声扫描数据,给出了一种基于各向异性扩散滤波的三维重建方法。该方法先对超声扫描数据进行二维成像,然后应用各向异性扩散滤波方法根据图像的内容采取不同的平滑策略对二维图像进行滤波处理,可以提取质量较好的轮廓。运用此方法对仿组织材料的超声数据进行处理,并采用等值面绘制的方法完成仿组织材料的三维重建和三维显示,实验结果表明各向异性扩散滤波在超声扫描数据三维重建中具有较好的效果。
给定图G、点赋权函数c和边惩罚费用w,对于图中任一顶点子集FV,F的权重可定义为其包含的顶点权重之和加上图G中未被其覆盖的边的费用之和。如何寻找一个权重最小的顶点子集F是近年来研究者广泛关注的问题之一。这一问题被称作奖励收集顶点覆盖问题。本文采用迭代松弛方法给出了这一问题的一个近似算法,并证明了该算法的近似度为2。
基于DtN映射的双向传播算法是计算具有二维分段均匀结构波导的最有效的算法之一。本文发展了一种新的计算DtN映射的算法,该算法主要利用三次样条函数逼近来计算每一均匀段上的DtN映射。此方法可以直接解析地表出需计算的特征值与特征向量,直接给出一阶导数的计算公式,减少了近似计算过程,从而减少计算误差。另外,它对解的光滑性要求较低,因此具有更好的适用性。本文给出的Cost 268 modeling task算例表明,这种基于DtN映射的三次样条函数逼近算法是一种高效的算法。