应对气候变化技术的文献计量分析

气候变化对自然环境和经济社会发展的影响日益加剧,威胁人类可持续发展的进程。进行应对气候变化技术研究不仅可以加深人类对于气候变化科学的认知,而且可以为未来缓解和适应气候变化的政策和措施提供重要依据。本文利用文献计量方法对1988—2018年来自Web of Science数据库中应对气候变化技术研究的科学文献进行了系统的数据统计与分析,通过气候变化研究的发文历程、主要研究机构分布、研究主题的发展与演变等方面的数据揭示了现阶段全球应对气候变化技术的总体科研状况,并一定程度上预估了其未来发展趋势。主要研究结果表明:(1)在所有研究国家当中,美国和英国在应对气候变化技术领域长期处于领先地位,而中国虽然发文量和H指数相对靠前,但篇均被引频次较低,需要注重整体发文质量的提高。(2)基金资助论文在论文总数中所占比例越来越大,截止到2018年,其比例已经占到了75. 28%。(3)全球发文主要机构中,美国仍然占据了首位,而中国的主要发文机构中仅中国科学院发文量、H指数、篇均被引频次较高,中国其他发文机构还需进一步提升科研实力和在应对气候变化领域的影响力。(4)在主要研究方向梳理中,中国和全球的主要研究方向基本一致,但工程学、技术与科学和能源燃料等研究方向在中国的起步较晚、发展较慢,还需要继续加大投入,向世界先进水平靠拢。(5)从关键词随时间的变化可以看出,生物质技术、CCS技术和太阳能、风能、氢能源等可再生能源技术是应对气候变化的关键性技术,也会是未来全球的主要发展方向。

基于FDS小型可控火旋风试验与数值模拟

为了研究火旋风与池火火焰形态、温度变化之间的差异,利用设计自制的旋风罩小型火旋风发生装置,通过室内正庚烷燃烧试验和FDS数值模拟两种方式,对比分析火旋风与正常池火的火焰形态、温度变化、燃烧速率。研究表明:旋风罩的特殊构造使气体在其中可以形成均匀稳定的旋转流,易于形成火旋风;火旋风火焰燃烧形态比普通油池火剧烈稳定,火旋风的火焰高度和火焰稳定区域均比普通油池火火焰大。

CO_2和ABC干粉灭火剂扑灭火旋风火焰实验对比分析

为了分析2种灭火剂扑灭火旋风效果,采用实验室自制装置生成稳定的火旋风火焰,喷射CO_2或ABC干粉灭火剂,获取火焰温度场及光电信号数据。研究结果表明:在CO_2灭火剂或ABC干粉灭火剂作用下火旋风火焰温度场呈"下凹"型指数衰减;受灭火剂喷射位置影响,火焰根部、中部及顶端不同区域的灭火剂影响系数不同;基于火焰降温速率和光信号变化,相较于CO_2灭火剂,对火焰起抑制作用的ABC干粉灭火剂降温效率更高、扑灭效果更好。