傅里叶中红外光谱结合稀疏表示分类方法鉴别小麦赤霉病感染等级

旨在探索感染不同等级赤霉病的小麦中主要成分含量变化引起的傅里叶中红外光谱信息响应，并结合模式识别方法实现基于傅里叶变换中红外光谱的小麦赤霉病等级无损检测。以感染不同等级赤霉病小麦为研究对象，在4 000~400 cm-1波数范围内采集95个小麦样本的傅里叶中红外光谱数据，利用载荷系数法（XLW）与随机森林算法（RF）分析选取小麦样本傅里叶中红外光谱中的敏感波长，利用稀疏表示分类（SRC）算法建模识别小麦感染赤霉病等级。结果表明：XLW算法和RF算法选择的特征波长作为定性分析模型的输入时模型鉴别准确率与全波段光谱数据作输入时均达90%以上，特征波长提取算法可以有效简化模型并提高效率。RF-SRC模型鉴别效果最好，建模集鉴别准确率达97%，测试集鉴别准确率达96%。小麦感染赤霉病等级的不同会引起小麦中水分、淀粉、纤维素、可溶性氮素、蛋白质、脂肪等物质含量的变化，采用RF算法选择的特征波长均反映了这些物质所对应的傅里叶中红外光谱透射光谱特征的差异，结合SRC模型进行小麦赤霉病等级鉴别可达到最好的鉴别效果。因此，利用傅里叶中红外光谱技术结合模式识别方法对小麦赤霉病等级鉴别是可行的，解释了傅里叶中红外光谱技术检测小麦赤霉病等级的机理。     

变温傅里叶红外光谱技术研究硬脂酸C-H伸缩振动

采用傅里叶红外光谱技术研究了温度对于硬脂酸C-H伸缩振动、分子脂肪链构象改变和分子间作用力的影响。运用变温红外技术在293~393K范围内,分别测定了硬脂酸C-H的一维红外光谱、二阶导数红外光谱、四阶导数红外光谱和去卷积红外光谱。结果表明:1在293~333K范围内,一维红外光谱中2 965,2 870cm-1附近的弱吸收谱带分别归属于甲基的不对称伸缩振动模式νas(-CH3)和对称伸缩振动模式νs(-CH3),相应的导数光谱及去卷积红外光谱能提高一维红外谱的分辨率;2在293~333K范围内,硬脂酸脂肪链处于全反式构象,在348~353K范围内,硬脂酸分子脂肪链构象由全反式构象向无序构象转变;3随着测量温度的升高,硬脂酸分子间的作用力不断降低。     

相对反射深度的秦皇岛海域叶绿素浓度反演

海水中的叶绿素浓度是描述海洋初级生产力、获知浮游植物丰度及变化规律、评估环境质量、预报生态灾害的主要参数。国内外卫星遥感叶绿素产品的通用反演模型是利用不同波段上遥感反射光谱的强度比值来构建的OCx（x=2~6）算法,应用在一类水体中,全球尺度上的平均相对误差在35%左右。但对于固有光学特性复杂且具有较大区域差异性的二类水体,OCx算法误差较大甚至失效。现有研究成果表明,光谱的相对高度有利于特征波段信息提取及水色信号信噪比的提高。但基于相对高度构建反演模型,目前尚存在波段单一、应用面窄等问题。在我国近岸水体中,相对高度模型的构建方法及应用效果尚需进一步研究和验证。在对秦皇岛近岸海域的叶绿素浓度和表观光学参量进行原位测量的基础上,对高光谱数据进行了规范化处理,选取了特征波段并利用特征波段的相对反射深度构建了反演模型。模型反演值与实测值的相关系数为0.883 58,平均相对误差为28.33%;将模型与OCx等算法进行比较,平均相对误差均降低了27%～50%;模型验证估算值的平均相对误差为31.17%。在此基础上,对我国海洋卫星HY-1C水色水温扫描仪的多光谱数据及实测叶绿素浓度进行了相关分析,并基于443及520 nm处的相对反射深度建立了反演模型,模型估算值的平均相对误差比同期L2B产品降低了53.44%。结果表明,基于相对反射深度构建反演模型,可充分利用叶绿素特征波段信息、降低数据敏感性、提高水色要素的信噪比,进而大幅提高模型的反演精度及稳健性。对于水色要素的高光谱及多光谱反演模型构建、水体光学参量测量、卫星产品普及应用、初级生产力估算、生态环境监测、水动力过程研究等领域具有重要的科学意义及较强的应用价值。     

吸附式空调系统的原理及添加剂强化吸附工质性能的研究

氯化锂晶体具有很高的吸水性能，在吸附式空调制冷系统中常常被用作吸附剂。本文介绍了吸附式空调制冷系统的原理，研究了吸附剂（氯化锂）、吸附质（水汽）的性质；采用高真空吸附重量法测定氯化锂的等温吸附曲线及氯化锂吸附水汽的速率，并通过添加一种既有吸附增稠作用，又能强化氯化锂吸附性能的添加剂,改善氯化锂的等温吸附特性,降低氯化锂的再生温度。采用氯化锂混合吸附剂-水的开式旋转吸附式空调系统，具有显著的节能效果和双重杀菌功能，提供人们所喜爱的舒适空调域（室内温湿度26．7℃／50%RH），同时改善室内空气品质。     

R407C水冷冷凝器传热强化的实验研究

本文通过实验,研究了替代制冷工质R407C在螺旋隔板花瓣管冷凝器中的传热性能,实验结果表明,随着热流密度的增加,冷凝器的总传热系数也不断增大。在相同热流密度下,其总传热系数比板式冷凝器提高40％以上。     

用于高性能钠离子电容器的高氮掺杂多孔碳纳米纤维的简易合成

选择合适的生物质材料是获得功能碳材料的有效途径之一。通过柠檬酸钾和三聚氰胺一步热解法制备高氮掺杂多孔碳纳米纤维(NPCF)。在电流密度为0.1和1.0 A·g^-1时,NPCF电极的容量分别为218和140 mAh·g^-1。同时,具有NPCF阳极的钠离子电容器(SIC)在1.0 A·g^-1下表现出优异的倍率性能和超长的使用寿命,可循环超过2 500次。     

[四-(三-甲氧基-四-羟基)苯基]-锌卟啉-环糊精超分子体系研究

在中性磷酸盐缓冲溶液中,以紫外-可见分光光度法和荧光光谱法研究了对称性卟啉[四-(三-甲氧基-四-羟基)苯基]-锌卟啉(简称T(3-MO-4-HP)P-Zn)与α-CD、β-CD、γ-CD三种环糊精之间相互作用形成的超分子体系.结果表明T(3-MO-4HP)P-Zn卟啉与3种环糊精均形成1∶1的包结物.利用双倒数曲线法计算了T(3-MO-4-HP)P-Zn-CD超分子体系的包结常数,结果表明T(3-MO-4-HP)P-Zn与β-CD表现出最强的包结能力.     

多孔介质高温蓄热的热性能分析

高温蓄热是太阳能热发电、高温热利用中的重要组成部分。本文对基于多孔介质和熔融盐流体的高温蓄热过程进行了计算分析,对蓄热时间、流体进口温度、进口速度对斜温层温度分布的影响进行了分析。结果表明进口温度对斜温层厚度的影响较小,进口速度的增加会导致斜温层厚度的增加。同时对流体和多孔介质的温度差进行了分析,得到了应用于局部热平衡和非热平衡的雷诺数判据。     

吸热管参数对熔盐吸热器性能的影响

塔式太阳能热发电外圆柱式熔盐吸热器的总体尺寸和流量一定时,其性能主要取决于吸热管的结构参数。利用Fluent软件,通过对不同管径、壁厚的熔盐吸热管的传热特性的模拟分析,揭示吸热管结构参数对吸热器性能的影响规律。结果显示,吸热管直径在15 mm至20 mm之间时,吸热器具有较好的综合性能;吸热管外壁面温度随壁厚的增加而急剧增加,导致吸热器的辐射损失和对流损失增加。