摘要:全息3D显示能够完整记录并再现物体的振幅和相位信息，被认为是最具发展前景的3D显示技术之一。针对当前全息图生成过程中存在的计算复杂度高、实时性差等问题，提出了一种基于有效视区分析的快速全息图生成方法。通过构建有效视区的几何模型，定量分析全息图中对重建像有实际贡献的区域，在计算过程中压缩冗余视区，从而提升计算效率。进一步地，通过引入虚拟的波前记录平面，并结合新型查找表法，优化了衍射传播过程。实验结果表明，相比于新型查找表法，所提方法在保证重建像质量的前提下，将全息图计算速度提升了49%以上。同时，随着物体分辨率的增加，计算速度提升更明显。此外，该有效视区分析方法具有良好的通用性，可拓展应用于所有点元算法，为全息图的高效计算提供了一种新的解决思路。

摘要:光场成像能够同时记录三维场景中光线的空间与角度信息，从而实现传统二维成像难以具备的视点变化与深度感知等功能。随着计算摄影与成像技术的不断进步，光场相机已从概念验证阶段发展到多种采集方案并存的实用化阶段。本文系统回顾了光场成像的发展历程与基本理论，阐述全光函数及光场的四维参数化模型；总结了现有光场数据获取的主要实现途径及其代表性研究，并着重介绍了压缩光场成像的基本原理与研究现状。最后，文章总结了光场成像在各领域的典型应用，如3D成像、增强现实/混合现实（AR/MR）以及工业检测等。然而，尽管取得了诸多进展，光场成像仍面临着数据存储、实时处理、硬件复杂性等方面的挑战。展望未来，随着光学编码技术的不断创新和深度学习算法的优化，压缩光场成像有望在多个领域实现更加广泛的应用。

摘要:全息近眼显示能够提供逼真的三维视觉体验，但其固有的空间带宽积会导致眼瞳箱与视场角两者相互制约，而眼瞳箱尺寸过小则会严重影响系统实用性。近年来，全息近眼显示中的眼瞳箱扩展技术日益受到关注。为系统梳理该领域的研究进展，本文从眼瞳箱受限的成因出发，对现有眼瞳箱扩展方法进行了全面综述。首先，依据原理与实现形式的不同，对扩展方法进行多维度分类；然后，对比分析了各类方法在眼瞳箱尺寸、视场角以及重建图像质量（如峰值信噪比）等方面的性能表现，总结其优缺点与适用性；最后，对当前技术面临的关键挑战进行了总结，并对未来发展趋势作出了展望。

摘要:针对转炉烟气全干法余热回收系统全流场研究空缺的问题，以80 t转炉烟气全干法余热回收系统为研究对象，运用数值模拟结合理论计算的方法，探索了适用于该系统的模型简化方法，进而对烟气全换热流程开展数值模拟及分析，并探讨了系统结构的优化方案。结果表明：建模采用锯齿形壁面代替水冷壁，平行圆管代替换热屏，可以在大量减少网格数的同时，保证数据准确性；烟气在系统流动过程中，烟气均匀度先下降后上升，温度下降先快后慢，管壁附近存在多个低速区。对于采用水冷壁及换热屏进行换热的中温换热段，即余热锅炉Ⅰ、Ⅱ，增加换热屏数量比单纯增大管径对提高换热量更有效。对于只采用换热屏进行换热的低温换热段，即余热锅炉Ⅲ和高低温省煤器，综合压降及换热效果，选择96～141 mm为换热屏间距是合理的。

摘要:再生冷却是超燃冲压发动机的重要冷却方式，其冷却通道的设计对传热性能至关重要。以降低壁面平均温度和进出口压力差为目标，在流体入口速度为0.6 m/s的条件下，对再生冷却通道进行拓扑优化设计。基于拓扑优化结果生成的特征形状，加工了S形冷却通道模型。采用电加热方式控制热流密度，以RP-3航空煤油为冷却工质，在4 MPa的超临界压力下，分别测试了直型和S形（拓扑型）通道模型在内壁面热流密度为143、207、420、715 kW/m²时的传热特性。实验结果表明，拓扑型通道设计可以有效降低通道模型的外壁温度，在上述4个热流密度下，其平均努塞尔数的提升分别达到了124%、87%、26%、11%。在较低的热流密度下，拓扑型通道对外壁温度的降低作用更为显著，其壁面温度的降低主要发生在通道的弯折处。

摘要:电动汽车具有可实现节能减排的特点，开发全球变暖潜能值更低的制冷剂应用于电动汽车制冷系统是车用空调的重要研究方向。搭建了一台R290电动汽车压缩机制冷系统性能测试装置，研究变压缩机转速、蒸发温度和冷凝温度对R290制冷系统中电动汽车压缩机的性能的影响。结果表明：压缩机的制冷系数（coefficient of performance，COP）和等熵效率随压缩机转速和蒸发温度上升而增大，而与冷凝温度负相关；压缩机转速超过3000 r/min时，COP和等熵效率缓慢增加并趋于平缓，高压缩机转速及压比造成压缩机的等熵效率下降；压缩机的制冷量随着压缩机转速和蒸发温度的增加而增大，而与冷凝温度负相关；相同工况下，R290的压缩机耗功大，但其制冷量和COP均优于R134a，且R290的充注量和排气温度更小。因此，R290可作为R134a在电动汽车热管理系统的替代工质。

摘要:生物质与煤的共气化发电技术是一项具有发展前景的技术，能够有效降低化石燃料对环境的污染。本研究运用Aspen Plus软件对生物质与煤共气化化学链联合循环发电系统进行模拟，分别选用准东煤和芦竹作为共气化材料，探究生物质掺杂比例对共气化发电系统的影响。研究结果表明，在保持系统总输入化学能150 MW不变的情况下，随着芦竹掺杂比例从0增加到100%，系统的净发电效率从42.00%降低到31.01%，并且化学链子系统的㶲损失占比从51.44%增加到67.80%。此外，芦竹掺杂比例与发电系统的度电成本呈正相关关系，而与净发电效率呈负相关关系。最后，当碳交易价格逐渐增加时，生物质发电的优势逐渐彰显。

摘要:基于风洞实验验证的数值模型，探究大气稳定度（以整体理查森数Ri_b表征：–0.21～0.79）对下台阶式建筑屋顶烟囱污染物扩散分布的影响。结果表明，大气稳定度显著改变街谷内流场及污染物分布。稳定条件下（Ri_b > 0），街谷内垂直对流较弱：当Ri_b = 0.43时，竖直中心面（y/H = 0）无量纲速度差值（0.25）较中性条件减小13.80%；Ri_b = 0.79时，人行呼吸高度面最大无量纲浓度（4.76）较中性条件升高18.70%。不稳定条件下（Ri_b < 0），街谷内垂直对流增强，近地面风速增大，污染物浓度明显降低：当Ri_b = –0.19时，竖直中心面无量纲速度差值（0.32）较中性条件升高10.34%；Ri_b = –0.21时，人行呼吸高度面最大无量纲浓度（0.88）较中性条件降低78.19%。本研究揭示了不同大气稳定度下城市局部流场与污染物的扩散规律，为针对性改善空气质量提供理论基础。

摘要:针对高压电脉冲-水力压裂联合技术在遇到胶结型天然裂缝时致裂效果受限的问题，基于能量释放率理论，构建了包含胶结型天然裂缝的高压电脉冲-水力压裂联合破岩流-固耦合模型，考虑胶结型天然裂缝与水力裂缝的相互作用，研究了不同主应力差、水力裂缝与天然裂缝相交角度和电压对裂缝扩展的影响。结果表明：在主应力差小于10 MPa、相交角度小于30°的条件下，与传统水力压裂相比，高压电脉冲使裂缝宽度增加约25%；低主应力差时，水力裂缝沿天然裂缝扩展，高主应力差时则穿过天然裂缝并沿最大主应力方向延伸；相交角度较小时，天然裂缝更易被开启并沿其方向扩展；电压在1～5 kV范围内，裂缝宽度总增幅约94%，天然裂缝更易被开启。研究结果可为高压电脉冲-水力压裂技术在实际工程中的应用提供理论依据和技术支持，以提高复杂地层中资源的开采效率。

摘要:为实现高刚轻质的桁架结构，提出了一种基于植物分支系统生长机理的空间桁架结构优化设计方法。通过模拟植物在自然环境中的生长、分支和退化过程，使空间桁架结构能够根据载荷和边界条件自适应地进行生长，直接获得桁架结构分布和型材尺寸信息。对典型空间桁架结构中的简支梁型桁架、悬臂梁型桁架及L型桁架结构分别在弯曲工况和扭转工况下进行了设计讨论。结果表明，设计方法能够快速收敛到最优结构布局，不受基结构网格密度影响。进一步对工程应用实例扶梯桁架进行设计验证，优化后的扶梯桁架提高了刚度，减轻了重量，实现了高刚轻质的设计目标，表明设计方法具有较好的工程应用潜力。

摘要:为解决自动导向车（AGV）柔性车间调度问题，建立以最小搬运机器完工时间，即调度系统结束时间为目标的调度模型，并设计一种贪婪策略下的灰狼邻域算法对问题进行求解。在初始化阶段随机生成一定长度的向量，通过LPV方法转化成可行的工序和机器编码，基于贪婪策略选择完工时间最短的AGV并生成搬运机器编码。采用灰狼算子对随机向量进行更新，引入遗传算法的IPOX和均匀交叉算子对工序和机器编码进行交叉。邻域搜索时，设计一阶段寻优（1_opt）和二阶段寻优（2_opt），再对工序和机器编码进行优化；根据精英策略保留1/2个体进入下一次迭代，在算法终止时得到调度结果。通过20个算例在相同参数下运用多种算法进行求解对比，以及单个算例在调整参数下进行求解对比，验证算法有效性。结果表明，改进算法能够有效解决AGV调度问题，算法的求解性能优于其他算法。

摘要:针对传统单目深度估计中相对估计方法丢失尺度信息、度量估计方法边缘精度不足，以及现有深度网络参数量大、计算成本高的问题，提出了一种两阶段融合框架LacDepth。该框架旨在通过2个阶段来融合度量估计和相对估计方法。第一阶段，深度残差金字塔模块采用多尺度拉普拉斯残差补偿机制，通过高频特征增强策略有效提升边缘轮廓的几何保真度；第二阶段，轻量化吸引子驱动分类器构建三级级联深度区间预测网络，基于条件对数二项分布建立像素级概率密度函数，通过可微分加权实现相对深度值的亚区间微调。实验结果显示，LacDepth在KITTI数据集上的综合表现最佳，平均相对误差为0.059，参数量为9.8×10⁶，在精度与效率的平衡性方面展现出显著优势。