基于LIF的溢油乳化和油膜状态的识别研究

来源 :燕山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qianglongzx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
海面溢油污染是一种危害极大的海洋污染,严重影响着海洋生物的生存和人类的发展,而治理溢油污染的关键在于准确判定溢油污染的类别。溢油进入海域主要有未乳化与乳化两种类型,前者以油膜状态存在,后者以乳化物形式存在。本文以激光诱导荧光(LIF)探测海面溢油技术为基础,以0#柴油、航空煤油和壳牌红壳15W 40润滑油为例,设计了区分不同油种的乳化状态和油膜状态的识别方法。本文的主要工作内容如下:首先,在实验室搭建LIF光谱测量系统,制备柴油、煤油、润滑油的不同厚度的油膜和不同含水率的乳化液,采集乳化柴油、柴油油膜、乳化煤油、煤油油膜、乳化润滑油、润滑油油膜荧光光谱。其次,采用主成分分析(PCA)和设计特征参量的方法对荧光光谱数据进行特征提取,然后运用最小二乘法判别分析(PLS-DA)和BP神经网络进行分类识别。最后,本文采用了直接识别、油种识别+状态识别两种识别方式;直接识别方式用PCA+PLS-DA、特征参量+BP神经网络、特征参量+PLS-DA三种方法对6种荧光光谱进行识别,实验表明这三种识别方法均能较好的实现对6种荧光光谱识别,其中PCA+PLS-DA法由于运用了PCA对数据进行降维,因此具有识别速度快的优点,而特征参量+PLS-DA法能够体现出每一个特征参量对结果的影响,特征参量+BP神经网络法虽然识别速度较慢,但识别效果最好。油种识别+状态识别用了特征参量+BP神经网络、特征参量+PLS-DA两种方法进行识别,实验结果表明,特征参量+BP神经网络的方法在溢油的类型识别上识别率更高,而且当选择乳化润滑油、润滑油油膜为训练集,乳化柴油、柴油油膜、乳化煤油、煤油油膜为测试集时,识别效果最好。
其他文献
本文以Fe-32Ni合金作为试验初始材料,主要研究了材料冷轧及深冷处理退火后的组织与力学性能。Fe-32Ni合金在室温下为完全奥氏体组织并且马氏体相变点在室温以下,在液氮中深冷能够使组织发生马氏体相变,是作为马氏体及马氏体相变研究的理想材料。利用金相显微镜、扫描电镜、透射电子显微镜和X射线衍射仪对试验钢的组织进行表征并分析,并用显微硬度计和拉伸试验机对试验钢的硬度和强度进行测试。试验分为四个阶段:
严峻的气动热会导致高速移动的物体产生极大的热应力,进而破坏物体结构。因此需要采取必要的热防护措施,通常热防护涂层是一种良好的保护措施。陶瓷基复合涂层具有质量轻、耐高温、抗热震等诸多优点,是解决航空航天领域气动加热问题的关键构件,具有重要应用前景和战略意义,因此被广泛关注。本文针对一种新型的铁颗粒增强相氧化铝陶瓷基复合构件,关注其在面向高马赫数气动热环境条件时的抗热震性能,开展了如下实验和数值模拟研
四旋翼无人机由于成本相对低、尺寸小巧以及垂直起降等诸多优点已在各个行业内应用普及。但是,四旋翼无人机是一个复杂的自不稳定系统,伴随欠驱动、非线性以及姿态耦合等模型特性。此外,四旋翼无人机在执行任务时常受到难以估计的环境扰动的影响,这些都会对四旋翼无人机实现姿态、位置和协同的跟踪控制产生负面作用。本文以抗扰观测器的一种——扩张状态观测器为基础,对以下几个方面分别进行了探索:首先,针对姿态控制系统出现
光催化技术是解决环境污染问题的一项重要技术手段,其中光催化剂是光催化技术中最重要一环。SnO2作为一种典型的半导体光催化剂,在实际应用过程中,SnO2较宽的带隙、光生电荷复合率较高都不利于光催化反应的进行。因此,本论文以SnO2为研究对象,通过形貌调控、构建异质结和贵金属负载的方法提升光催化性能,研究了关于SnO2基光催化剂材料的光吸收能力、载流子分离能力以及光催化增强机理。主要内容如下:1、通过
在现代材料设计中,设计与制造高强度、大的弹性变形、低密度的高性能材料是一个长期的目标和挑战。在航空航天材料中,在保证材料相当高的强度的同时,材料的密度越低,其额外的能量消耗越少。几乎所有的结构材料都存在两对明显的冲突:一是高强度与大的弹性变形之间的冲突;二是高强度与低密度之间的冲突。一些轻元素化合物,如碳化硅和碳化硼等,因兼具低密度和高强度的优异性能组合,成为了军用装甲和航空防护罩以及某些重要设备
近三十年来,随着航空业的加速发展,大量非线性元件在飞机中的应用,严重影响了飞机电网的电能质量,而飞机的电能质量对飞机电力系统的稳定运行至关重要。因此,深入研究飞机交、直流电力系统电能质量的综合评估方法,对于飞机电力系统的监测和维护以及提高飞机运行的安全性具有重要意义。为实现对飞机交、直流电能质量进行合理评估的目标,本文在参考通用飞机电气系统特性标准基础上,分别对特定飞机电网的交流和直流电能质量作出
近些年功能性近红外光谱成像系统随着生物医学的发展而高速发展,对深入研究人体脑部神经活动引起的血流变化以及监测脑部血氧代谢情况具有重要的意义。而能够定量的测量人体组织血红蛋白浓度绝对值成为目前需要解决的一个关键问题。为解决这一关键问题,本文设计开发了一套基于高频调制和频域外差的血红蛋白浓度测量系统。首先,建立了无限介质扩散模型和系统整体结构。为获得光子在生物组织中的传播信息和组织光学参数,针对玻尔兹
随着经济和社会的发展,当前人们频繁探索宇宙,各种航天活动相继开展。由于航天任务特殊以及航天设备价格高,因此需要提高其可靠性、经济性、安全性,在地面预先进行零重力环境模拟。本文围绕对称及非对称四面体天线重力卸载问题,对其进行运动学分析、卸载方案设计与仿真分析、实验验证,从这几个方面展开研究。主要研究内容如下:首先针对正馈对称四面体可展天线机构进行运动学分析,确定卸载指标,提供三种可行方案,并对比分析
随着我国高速铁路的快速发展,绿色化、智能化是高速列车的重要发展方向。节能降耗、高效运行模式需要对高速列车运行中的各个环节进行提质增效。自动驾驶、智能运行策略的制定也需要对列车运行的各个环节进行优化。牵引能耗是高速列车运行能耗的主要构成,牵引传动系统的节能降耗技术对高速列车高效、经济运行具有重要作用和意义。本文从高速列车运行操纵和黏着利用两方面综合进行牵引传动系统节能优化技术研究。首先,分析了高速列
目前,随着铁路运输重量和速度的不断增加,在铁路扣件系统中起到缓冲、减震作用的弹性夹的需求越来越大。目前高性能的弹性夹全部依赖进口,针对这一现状,本文研发一种满足铁路扣件系统现有结构的装配条件,达到TB/T3395相关标准性能要求的弹性夹产品以替代进口,以填补国内空白。在对弹性夹进行初步设计,通过弹性夹的装配关系,初步设计其结构尺寸,确定了初步方案。基于初步方案,建立弹性夹简化力学模型,通过理论分析