天然气处理的新技术──涡流管和封闭能量循环过程

简要介绍涡流管的基本结构、通过涡流管产生的能量分离现象及其影响因素。将涡流管与膨胀机、节流阀中的膨胀过程进行了比较。进而以用涡流管和封闭能量循环系统处理天然气之例说明这一新技术的特点和优越性。

GOALS模式中大气能量循环的诊断分析与不同版本计算结果的比较研究

利用大气能量循环框图,对比分析中国科学院大气物理研究所大气科学与地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)全球海陆气耦合系统模式(GOALS)两个版本(GOALS-2和GOALS-4),以及观测的全球平均大气能量循环的主要特征,并从能量循环贮蓄和转换项的纬向平均贡献去解释全球积分值改善和转坏的原因,以及诊断分析参数化方案变化后产生的影响。结果表明:模式的两个版本基本上能正确地模拟出全球能量循环的主要特征。旧版本GOALS-2能较好模拟全球积分值,常常是不同符号局地误差的相互抵消结果。新版本GOALS-4中某种局地过程的改善在一些情况下导致了全球积分值的转坏。引入辐射日变化参数化方案可能对能量循环各参数的局地贡献有着明显的影响。如纬向平均有效位能向瞬变涡动有效位能的斜压转换率、瞬变涡动有效位能向瞬变涡动动能的斜压转换率以及定常涡动动能的局地贡献有明显改善。南极地区不合实际的上升运动,是模拟的纬向平均有效位能与纬向平均动能之间的转换项全球积分值为负数的主要原因。

冷暖事件对大气能量循环和纬向平均环流影响的模拟研究

利用中国科学院大气物理研究所大气科学与地球流体力学数值模拟国家重点实验室新发展的GOALS 5全球海 陆 气耦合模式研究了暖事件 (ElNi no)和冷事件 (LaNina)对大气能量循环和纬向平均环流的影响 ,并用观测资料进行了对比分析。结果表明 :对于纬向平均资料来说 ,冷、暖事件在热带和副热带地区的大气环流相关量的反相变化特征非常清晰 ,中高纬度地区并不明显。此外 ,还发现 ,暖事件时定常涡动的经向热通量的变化是北半球对流层热带外地区温度异常的主要原因 ,而瞬变波的影响则起抵消作用。冷事件时定常波和瞬变波相互抵消的局地特征也依然存在 ,但瞬变波的影响有所增强。

物质能量循环与地区经济新格局

劳动力流动使东部地区与中西部地区之间形成了一个伴随人才“渗漏”的“劳动换工业品”的物质能量循环。这个循环正在催生一个新的分工格局:东部地区演化为工业品的生产中心和经济中心,中西部地区转变为人才输出地、生产要素提供地和工业品的消费地。在市场力量作用下所形成的这种分工格局扩大了地区经济差距,因此,要缩小地区差距必须依靠政府的力量。

新型基于能量循环的电源老化节能实现

分析电源设备老化过程中节能的必要性和重要意义,针对原有的高能耗老化现状,提出采用基于能量循环的老化节能实现方法。分析了能量循环的工作模式,给出该工作模式的设计与实现方法。实际测试表明,通过能量反馈可以实现大部分消耗电能的循环利用,具有显著得节能效果。

物质能量循环与城市环境保护和建设

正确认识水和磷的循环作用及其丰度和效益,开发得当,将为环境保护和建设发挥出巨大的作用,反之,也可能产生负面的影响,文章以千岛湖畔淳安县为例,生动地阐明一个地区的物质能量循环和生物自然净化作用对城市环境保护和建设的相互作用。

偏置翻转压电馈能电路及其能量循环分析

无线传感器网络和物联网技术的发展使得分布式设备供电成为目前电子设计领域的一大研究热点。基于压电效应的能量收集技术已逐渐成为该领域的一种重要解决方案。在压电馈能电路中,基于偏置翻转的拓扑结构能够显著提升能量收集能力,代表了该领域最前沿的发展方向。本文基于偏置翻转的一般理论,提出了一种面向应用的、可拓展的同步开关电路,并通过电容复用、级联开关等方案有效减小电路损耗。此外,本文也对压电馈能系统的能量循环状态做一分析,明确这一换能过程中的能量流动情况。

北半球大气环流能量循环的气候特征

利用1958—2011年NCEP/NCAR逐日再分析资料,根据Lorenz能量循环理论框架,分析了北半球大气能量循环的年变化特征,在此基础上给出了更具普适性的多年平均的大气能量循环框图。结果表明:北半球大气能量循环的年变化特征十分明显。大气能量及能量转换率均表现为冬季高、夏季低、春秋季过渡的演变特征;纬向平均有效位能、纬向平均动能和涡动动能中有少许能量在冬季时由南半球向北半球进行越赤道输送,夏季时则由北半球向南半球输送,而涡动有效位能的输送方向则与此相反;纬向平均有效位能的制造在秋季最大,涡动有效位能的制造在夏季最大;动能的耗散冬季最强,夏季最弱。就年平均而言,相较于能量转化过程,能量越赤道交换过程非常微弱。在经向上,纬向平均有效位能主要分布于高纬地区,纬向平均动能主要分布于中低纬地区,而涡动能量主要贮存在中纬和高纬地区;此外,能量转化过程一般在中纬度地区较活跃。

建筑能量循环模式的热力学分析

以某中学的供暖系统为例,借助CyclePad软件进行仿真建模。用热力学方程组完整地描述了该建筑的两种基本能量循环模式,计算和比较了有新风和无新风、围护结构有保温措施和无保温措施四类模型的系统一次能源利用系数和系统的相对热力学完善程度。

维持大气环流的能量循环分析

平均纬圈动能与位能的转换及大气平均扰动的动能,在循环的过程中,维持了大气环流的平均状态。大型扰动下对西风角动量的南北输送通量和垂直输送通量建立波动基础。斜压不稳定扰动,对于纬圈有效位能转换为扰动有效位能具有重要作用。在预测全球天气形势时,应将此结论作为宏观环境。

基于能量循环的城市公共卫生间系统模块化设计

探讨基于能量循环的模块化设计原则,设计满足生态要求的城市公共卫生间。在对几个城市公共卫生间实地调研的基础上,总结公共卫生间使用中能量运行方面存在的问题,针对公共卫生间使用过程中的能量运行特点,结合模块化理论进行城市公共卫生间系统设计。从能量循环角度对城市公共卫生间系统进行模块化设计探索,体现在理论分析、功能属性及能量属性参数化分析方面,并通过案例阐述城市公共卫生间系统功能结构、能量循环间关系,即能量、物质、信息与其所完成的功能之间的关系,在此基础上对系统进行模块划分,最后对模块进行布局。

一种新型公交车辆制动能量循环利用装置

设计了一套综合应用机械、微电子、液压传动技术的城市公交车辆制动能量循环利用装置。选用液压蓄能器以液压能的方式储存能量;采用嵌入式微机控制技术及电液比例阀控制技术,能自适应汽车缓慢刹车及紧急刹车工况对制动力的要求。在液压回路设计及控制程序设计方面,采取了提高装置能量利用效率的有效措施。

超声彩色多普勒能量图技术联合时间-空间关联成像技术显示胎儿任督能量循环研究

目的通过胎儿彩色多普勒超声动态成像技术,探讨中医经络理论中的“督任经络循环”和“胎息”概念。方法应用超声彩色多普勒能量图技术联合时间-空间关联成像技术显示胎儿气血能量的循环分布,与传统中医经络学说进行对比分析。结果胎儿气血能量延任脉、督脉方向呈前升后降循环分布;其中高能量区域为心脏、静脉导管、大脑前动脉及大脑中动脉、脐动脉。结论超声彩色多普勒能量图技术联合时间-空间关联成像技术显示胎儿的气血能量运行及分布状态的研究,能增进对传统中医经络学说的认识,对中医经络学说的基础理论研究具有重要意义。

多举措维持抽凝式汽轮机组对外供热后的能量循环平衡

介绍了抽凝式机组对外供热后,因给水温度降低、蒸发量下降导致的能量循环失衡,通过数据分析和实地观察,弥补了抽凝式机组因对外供热后的热量损失,维持了抽凝机组对外供热后的能量循环平衡。

“人体能量循环系统”答疑

笔者曾在2000年第2期《发明与创新》杂志上发表《认识人体能量循环系统》一文，由于当时并未见到该文，时隔9年之后，才偶尔发现该刊2000年第6期上发表了黄家荣先生的质疑文章《人体中果真有能量循环系统吗？》。

能量与水分循环——气候研究的热点

主要介绍了能量与水分循环研究的关键科学问题 ,并介绍了近年来国际和国内开展的一系列大型科学试验计划。这些计划都是以开展大尺度水循环过程、陆面水循环过程、云与降水过程的观测试验为生长点 ,以分析、了解、模拟大气 -陆地 -海表的水分和热量交换及循环为研究基础 ,旨在进一步弄清气候变暖的物理成因和未来气候变化趋势 ;弄清中国、日本等东亚国家的旱涝形成机理 ;建立相应的气候模式 ,提出新的预报方法 ,从而实现较准确地预测气候变化和大尺度灾害性天气 。

非绝热条件下的波流相互作用与大气能量循环

在传统的波与流相互作用理论的基础上,推导了准地转框架下包含非绝热效应的E-P通量,证明了由Eliassen和Palm导得的波动能量关系与由Lorenz导得的大气能量循环关系的一致性.大尺度定常波的波动能量传播过程实质上是大气能量循环过程的一部分,大气中的平均流能量向波动能量的转换就是局地波能通量散度的全球质量积分,也即是局地波动能源的全球积分.利用NCEP/NCAR资料对北半球各纬带不同季节大气波动能源和E-P通量的诊断分析表明传统的绝热条件下的E-P通量仅能表征冬季的波能输送情况,其他季节必须要考虑非绝热加热的影响.

区域能量与水循环——淮河流域综合气候观象台观测网设计思考

淮河流域是典型的气候过渡带,研究淮河流域的水与能量循环具有重要价值。回顾了全球能量与水循环的概况,设计了水循环各主要环节的观测方案,同时在借鉴美国全球降水测量计划(GPM)和美国“奥林匹克山试验(OLYMPEX)”项目的基础上,提出我国淮河流域的水与能量循环试验的目标和具体的实施方案,为未来淮河流域气候综合观象台观测网的建立提供新的思路。