基于机器视觉光流法的涡旋可视化及测量

为了分析涡旋产生的形式和运动特点,探究产生涡旋现象的机理,以对气候变更进行预测和对自然灾害进行防治,有别于PIV这样昂贵的、体积庞大的涡旋测量设备,设计了一套简易的实验设备用于产生稳定移动的涡旋。使用机器视觉对涡旋进行可视化,并使用Farneback光流法对流场运动情况采集数据。为了使光流法适用于变化大的场景,利用金字塔算法将采集到的二维光流场数据做图像缩小处理,通过残余光流的计算得到像素偏移矢量,并与实际的流场大小的比例换算得到流场的流体微元实际位移,偏向角数据。对于采集光流数据遇到的异常光导致的数据噪声,采用拉依达法剔除异常数据。使用去异化数据计算流场中流速的分布和涡量的分布,结果表明,使用机器视觉的方法对涡旋的测量具有可行性。     

双波长消光法测量煤矿粉尘的实验研究

基于多波长消光法测粒技术的基本原理,采用函数限制解法求解粉尘的尺寸分布,提出煤矿粉尘的双波长消光测量方法。本文介绍了双波长消光法测尘的基本原理,数值模拟计算结果和原理性设计方案,并对其可行性和应用前景进行讨论。     

盐度对化感物质青蒿素胁迫下铜绿微囊藻生长及叶绿素荧光的影响

化感物质青蒿素已被证明具有良好的控制蓝藻水华的作用。为探究盐度存在情况下,青蒿素对铜绿微囊藻的胁迫作用是否受到影响,在0～15‰盐度条件下,测定青蒿素对铜绿微囊藻生长、叶绿素a含量以及叶绿素荧光参数的影响。结果表明：铜绿微囊藻具有一定的适盐性,5‰的盐度可以促进铜绿微囊藻生长,但盐度>10‰则对藻产生显著抑制作用。加入化感物质青蒿素后,低盐度对藻的促进作用消失,盐度强化了青蒿素对铜绿微囊藻的抑制和对光合系统的破坏,具体体现在破坏铜绿微囊藻光合色素、光合作用结构,降低光合反应中心的活性,降低PSⅡ受体侧的电子传递能力等方面。研究成果中为青蒿素在微咸水中的应用提供参考。     

光散射原理的大气PM2.5小型传感器监测性能评估研究

随着大气污染治理的不断深入,精细化、精准化和智能化的环境管理需求不断增加,迫切需要在特定区域开展高密度的监测,以弥补现有传统监测的不足.在此背景下,PM_2.5传感器监测方法在国内迅速发展,为研究光散射原理的大气PM_2.5小型传感器监测性能,于2018年7月—2019年7月在北京市建立了比对测试平台,对不同原理、不同品牌的PM_2.5传感器设备进行为期1年的测试与分析.结果表明：(1)激光粒子计数法PM_2.5传感器性能优于红外法PM_2.5传感器,激光粒子计数法PM_2.5传感器设备与自动标准设备比对的相关系数(R²)均大于0.45,红外法PM_2.5传感器设备与自动标准设备比对的R²均小于0.40.采用激光粒子计数法的工业级PM_2.5传感器数据有效率均在95%以上,更适用于业务化PM_2.5监测.(2)多数激光粒子计数法的工业级传感器设备与标准设备有较好的一...     

饱和多孔介质中DNAPL污染源区结构及质量溶出

为探究重非水相液体（DNAPL）在地下水中的运移和溶出行为,选取四氯乙烯（PCE）为代表,采用透射光法动态监测PCE在二维砂箱中的运移和分布,并以顶空气相色谱法监测其质量溶出,在此基础上通过乙醇冲洗来改变PCE分布,对比分析相应源区结构和溶出浓度的变化.结果表明：PCE的运移以垂向入渗为主,并伴随由毛细管力引起的横向迁移;污染源区面积和溶出浓度的变化具有明显一致性,均先迅速增大而后趋于平稳,由于泄露量小,70.7%的PCE以ganglia态残留在运移路径上.乙醇主要通过增溶作用改变污染源区结构,对PCE的空间展布影响弱,乙醇冲洗后ganglia态PCE占比增至99.6%,GTP值从2.4增至257.随着乙醇冲洗体积的增加,PCE源区面积从100cm²减至50cm²,对应溶出浓度从114mg/L减至12mg/L,二者呈较好的线性关系（R²=0.76）.此外,连续监测结果显示,在本研究的实验条件下,无论是否经过乙醇冲洗,PCE污染源区结构和其相应的质量溶出可以在一定时间内（至少16PVs）保持稳定.     

无刺构骨秋季光合特性的初步研究

采用Li-6400光合测定系统对无刺构骨的秋季光合特性进行了初步研究.结果表明,无剌构骨净光合速率（Pn）日变化规律为双峰曲线形式,有“午睡”现象,最高峰值于11：00左右出现,次高峰出现在14：00,日最大净光合速率为8.33μmol/m2·s,净光合速率（Pn）与气孔导度（Cond）、蒸腾速率（Tr）呈正相关,与胞间CO2浓度（Ci）呈负相关.无刺枸骨光补偿点为12.146μmol/m2·s,光饱和点为1499μmoL/m2·s.     

高压环境下2种NDIR型CO_(2)红外传感器的响应规律

目的研究压力变化环境对NDIR型CO_(2)气体传感器的影响,获得不同压力范围内传感器的响应变化规律。方法采用小型加压舱,在CO_(2)分压不变的情况下,分别采用N_(2)阶梯缓慢加压和冲击快速加压方式,研究英国C20和国产G4传感器在高压环境中稳定时间和漂移度等性能指标的波动规律,考察传感器对压力变化的响应规律。结果在低于607950 Pa的高气压稳压状态下,基本不会造成机械损伤,但信号会发生较大的漂移,国产G4分体式传感器出现信号震荡现象。CO_(2)分体式传感器及整机的浓度输出值随着压力的升高,标准气样值与实测值的比值接近幂函数形式,分体式传感器的输出浓度值比整机的输出浓度值要大。结论不同CO_(2)浓度分压下的压力响应规律具有比较良好的一致性,冲击加压的漂移比阶梯加压显著,浓度真值可以通过测量总压和内置多次函数来修正。     

基于光腔衰荡光谱法检测SF6/N2混合电气设备中特征组分H2S技术

H_2S气体是SF_6/N_2混合电气设备潜伏性故障的特征分解组分之一。现有的现场技术均需标定,腔衰荡光谱法无需标定且能检测到低极限的H_2S浓度。根据光腔衰荡光谱的检测原理,对激光器、光隔离器、低损耗光学腔、光电探测器等光路和电路器件进行选型和设计,配合软件设计、编程和数据处理完成了装置的研制,研制的光腔衰荡光谱法检测H_2S装置无需光开关,对其进行定性定量试验,光谱图正确,H_2S气体检测低限值达到1μL/L,符合现场检测的需要,为现场检测技术奠定了基础。     

大型海藻龙须菜对锥状斯氏藻的光合生物控制机制

为了探究大型海藻龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)对锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)的光合生物控制机理，在锥状斯氏藻的培养体中加入不同浓度的龙须菜海水浸提液，通过生物量、表观放氧速率和呼吸速率、光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心能量变化，以及反应中心、放氧侧和电子传递链活性变化，来揭示大型海藻龙须菜对锥状斯氏藻的光合抑藻机理.结果表明：共培养3 d的实验中，添加0.6 g·L^-1龙须菜海水提取液对锥状斯氏藻的生长有显著促进作用，与对照组相比，藻体密度提高了15.5%；添加1.2、2.4和4.8 g·L^-1龙须菜海水提取液对锥状斯氏藻生长则有显著抑制作用，藻体密度分别下降了26.8%、95.1%和91.4%，化感物质对锥状斯氏藻的生长有低促高抑的效果；添加龙须菜海水浸提液能显著抑制锥状斯氏藻最大光合放氧速率和显著增加其暗呼吸作用，呈现出剂量效应，抑制效果随培养时间而减弱.龙须菜中的化感物质能破坏锥状斯氏藻PSⅡ反应中心，使得反应中心数量减少，造成反应中心潜在活力(F_v/F     

TiO2-AC-PTFE光阳极的制备及光电催化降解苯酚

采用溶胶-凝胶法制备载钛活性炭,研究了钛酸丁酯、无水乙醇、去离子水、硝酸和活性炭的用量以及热处理温度对载钛活性炭的吸附性能和光催化性能的影响,优化载钛活性炭的制备条件,用载钛活性炭制备光阳极,以苯酚为目标污染物研究了光阳极的吸附性能、在紫外光照射下的光催化氧化性能、阳极电氧化性能和光电组合氧化性能.发现光阳极良好的吸附性能可以大幅度地提高苯酚的总去除率,光电组合氧化有明显的协同作用且宜在酸性条件下进行.