微塑料对融冰过程中典型污染因子释放的影响研究

为探究融冰过程中微塑料赋存对岱海典型污染因子释放规律的影响,采用室内模拟的方式,通过设置不同冻结条件(冰体厚度、初始温度及方式、初始浓度)探究各典型污染因子在融冰过程中的释放规律,并采用融出比例(E)表征污染因子融冰过程中的释放能力.结果表明,微塑料的赋存与初始条件的改变会影响污染因子的分布规律,从而对污染因子在融冰过程中的初期释放量造成一定影响,但并不能改变污染因子初期大量释放,随后少量均匀释放的释放规律;而相同初始条件下微塑料赋存使污染因子在融冰初期的释放量增加,使融出比例E下降2.59%~5.02%,这表明微塑料在冻融过程中不仅会将部分污染因子携带到冰体中,还对融冰过程中污染因子的释放起到一定的滞后作用;此外融冰过程中微塑料对于污染因子释放规律的影响可以从冰体微观结构与冰体融化机理两方面得到解释.

交流电场对复合绝缘子覆冰过程的影响

电场对输电线路绝缘子覆冰过程的影响不可忽视。以复合绝缘子FXBW-35/100为试品,分别进行了带电与不带电人工覆冰试验,分析电场对复合绝缘子覆冰过程的影响。结果表明:电场对绝缘子覆冰的影响体现为对水滴的吸引作用和泄漏电流的热效应。电场强度小的地方吸引作用明显,而电场强度大的地方热效应明显;带电覆冰时,冰凌中的气泡增多会向复合绝缘子的芯棒弯曲;低压端附近冰密度较大;高压端附近冰密度较小;冰厚的增长速度会出现饱和;冰重随电压的增长有一个先增加后减小的过程;带电覆冰时会出现稳定燃烧的电弧,这容易损伤绝缘子。

分离式螺旋热管蓄冰过程动态特性模拟

在提出分离式螺旋热管蓄冷空调系统的基础上,建立了螺旋热管蒸发段蓄冰过程的理论模型,分析了单位时间内管外结冰厚度、管外冰层厚度、蓄冰率、单位时间蓄冷量以及系统总蓄冷量随时间的变化关系,并对三种不同管径的螺旋热管的蓄冰特性进行了分析研究,研究结果表明在螺旋热管曲率半径相同的条件下,增大管径可以提高系统的单位时间蓄冷量。

模拟湖泊融冰过程中阿特拉津的迁移规律

为探究阿特拉津在湖泊冰融化过程中的迁移规律,配制2组不同初始浓度的阿特拉津水样,并通过模拟湖泊的自然结冰和融冰的过程,分析阿特拉津在冰水体系和冰体内部的分布及其在冰体融化过程中的融出浓度。研究结果表明,不同初始浓度的阿特拉津溶液在冰水两相中的分布规律均为冰融水浓度<结冰前水浓度<冰下水浓度,在冰中的分布表现均为上层浓度<中层浓度<下层浓度;阿特拉津在初期冰融水(融1)中含量最高,即融冰过程中阿特拉津存在初期洗脱现象;随着融冰过程的进行,阿特拉津会呈少量、有递减趋势的融出;融冰进程前段冰融水(融1、融2、融3)中阿特拉津含量大于原冰体含量的77%,阿特拉津在融冰初期向冰融水中的迁移能力大于融冰后期。

新型导热塑料在蓄冰过程中的传热性能研究

在冰蓄冷空调系统中 ,载冷剂乙二醇溶液的腐蚀性对金属换热管道工作的长期稳定性产生严重影响 ,文中提出采用新型导热塑料来代替传统的金属管道。为了论证导热塑料的可行性 ,对在冰盘管蓄冰槽的蓄冰过程中 ,导热塑料的热导率对其传热性能的影响进行研究。建立了盘管蓄冰过程的物理数学模型 ,求出蓄冰时间随盘管材料热导率的变化曲线 ,并对三种盘管材料对盘管传热性能的影响作出比较 ,认为新型导热塑料制成的冰盘管具有较大的优越性 ,可在工程实际中采用。

自然条件下导线覆冰形状及对融冰过程的影响研究

架空输电导线覆冰灾害是极为严重的自然灾害之一。目前采用大电流直流融冰技术是解决架空输电线路覆冰灾害最有效的方法,而导线覆冰形状对直流融冰时间有显著影响。文中在自然覆冰试验站开展了导线覆冰形状测量和直流融冰试验研究。研究表明:导线上的覆冰形状随着导线位置的改变而变化,单导线与分裂导线相比变化差异更显著,靠近铁塔处导线的覆冰较薄,越靠近中部导线的覆冰厚度增加,融冰时需要融化的冰层体积也随之增加;导线布置方式对导线的覆冰厚度及需融化冰层的体积也有影响;由于分裂导线不容易发生扭转,导线上的覆冰形状随着导线变化的幅度较单导线布置方式小;融冰试验结果表明,融冰过程中导线两端的覆冰首先发生脱落,而中部的覆冰最后脱落,导线融冰时间出现一定的分散性。

平板蓄冷器蓄冰过程试验研究

本文在自行研制的冰蓄冷试验装置上研究了平板内的蓄冰过程，得出了载冷剂进出口温度和蓄冷剂温度随时间的变化规律，并对冰蓄冷过程进行了成核研究，通过添加人工成核剂可减少冰蓄冷过程的过冷度，从而提高蓄冰主机的效率。

风冷式小型冰蓄冷系统蓄冰过程实验研究

冰球式蓄冷系统作为蓄冷空调的一种形式被越来越广泛的应用。本文通过具体试验 ,对风冷式小型冰蓄冷系统的蓄冰过程进行了研究 ,对系统中风冷式制冷机组的性能以及蓄冰罐的性能作出了分析 。

新型极地科考艇上冰过程的强度分析及可行性研究

分析目前水冰两栖艇的国内外发展现状,根据冰刀原理,设计一种新型水冰两栖艇及其爬冰方式。研究新型水冰两栖艇的爬冰系统及其设计特点,运用材料失效和瞬态动力学等理论,分析验证水冰两栖艇爬冰的最佳形式,并使用ANSYS Workbench软件建模以验证其能满足爬冰的强度要求。

环境风洞红外消冰过程模拟研究

为快速消除环境风洞内部地面积冰,提出一种利用风洞内部辐照模拟系统进行红外消冰的除冰方法;通过构建试验段辐照强度分布计算模型和三维非稳态相界面追踪相变过程数理模型,模拟研究环境风洞在红外消冰工况下的地面冰层融化过程。结果表明:红外消冰工况下积冰完全融化时间为2~6 h,冰层自上而下、自边缘往中心发生融化,且可在融化过程中形成倒梯形的冰型,有利于在红外消冰的过程中加入机械除冰,提高除冰效率。冰层厚度每增加10 mm,积冰层完全融化时间就推迟约1.2 h,较大的积冰厚度会使融冰过程中冰型的倒梯形性质变得更明显。

OPGW直流融冰过程对通信光纤的影响

南方电网相继攻克了OPGW融冰的绝缘改造问题,确定最高融冰电流、最高温升、最长融冰时间等技术问题。虽然曾因经验不足,出现过OPGW被烧断、光纤衰减增加甚至断裂的情况。但经过几年的技术改进,在允许的最高融冰电流、最高温升、最长融冰时间内进行融冰,对光纤信号传输影响较小,但实际融冰过程对光纤信号传输有什么影响还不明确。本文分析了OPGW直流融冰过程可能影响内部光纤传输的因素,包括温度影响,可能存在的脱冰张力影响。列举了某条线路融冰前、融冰过程、融冰后测量的光纤参数,分析了事件点损耗变化情况。通过总结分析提出了一套用于研究OPGW直流融冰过程对通信光纤的影响研究的技术方案。

飞机地面除冰保障过程动态预测

针对冰雪气象下除冰保障过程的精细化管理及预测精度低下的问题,提出了一种基于时空关联动态贝叶斯网络的飞机地面除冰保障过程动态预测方法。在系统性分析除冰保障过程的基础上,设计了面向离港除冰队列的时空关联节点判别方法,基于K最近邻算法简化关联节点并构建了变结构动态贝叶斯网络模型。基于核注意力机制的除冰保障节点先验概率密度估计方法,结合条件概率更新结果构建了面向不同状态的飞机地面除冰保障过程动态预测方法。实验结果表明:所提方法在考虑除冰保障演化不确定性的基础上实现了各节点的动态预测,平均绝对误差为2.34 min,整体精度相比静态贝叶斯网络方法最大提升8.66%,为地面除冰运行战术组织及决策控制提供了有效依据。

南疆咸水结冰与融化过程中盐分及离子的变化

咸水淡化是缓解淡水资源紧张,减轻水体污染的有效途径.本试验分析了南疆农田排水不同冷冻温度下,结冰与融化过程中矿化度及离子浓度的分布规律;探讨了基于多级冷冻与重力脱盐条件下,盐分及Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、K^(+)、Na^(+)的迁移规律成因.试验结果表明,冰融水矿化度与离子浓度随冷冻温度的降低而上升;不同温度处理下,各级冰融水矿化度与离子浓度相较于初始水样(F_(0))均显著降低(P<0.05),冰晶逐级冷冻过程中,冰融水矿化度与离子浓度逐渐升高;各离子进入冰晶的迁移速率存在差异,离子结冰比率拟合线斜率呈K^(+)>Cl^(-)>Na^(+)>SO_(4)^(2-)的分布规律.冰晶逐级融化过程中,冰融水矿化度、Cl^(-)、K^(+)、Na^(+)浓度呈现先快速下降、后缓慢下降、最终趋于平稳的变化趋势;SO_(4)^(2-)浓度下降趋势平稳.冰融水由最初的Na-Cl型咸水,逐渐转变成SO_(4)·Cl-Na型的微咸水.本文结论可为南疆咸水冷冻法淡化技术应用提供依据。

船舶在平整冰区行进过程的离散元分析

船舶在冰区航行中,冰荷载是船舶结构设计和安全航行的重要影响因素。采用具有黏结破碎特征的离散单元法对船舶在平整冰区的航行过程进行了数值分析。在船舶破冰过程的离散元模拟中,平整冰由球形颗粒黏结而成,同时考虑了海水浮力和拖曳力对海冰单元的作用,颗粒间的黏结作用可在海冰与船体的相互作用过程中发生破碎;船体由三角形单元构造,分析了在海水浮力、推进器推力及海冰共同作用下船体的六自由度运动特性。通过船体与海冰相互作用的离散元分析,确定了船舶在破冰过程中海冰作用在船体上的冰荷载,探讨了船舶推进器推力和海冰厚度对冰荷载的影响,并与Lindqvist船体冰阻力经验公式进行了对比。

乌梁素海湖泊冰生长过程中总氮的迁移规律

为研究湖泊冰封期总氮的污染特征，测定了冰厚分别为0cm、2．5cm、9．5cm、21cm、31cm、41cm、50cm和59am时总氮在冰体和水体中的垂向分布，阐明湖泊冰生长过程中总氮在冰-水-沉积物体系的迁移规律。结果表明：冰生长过程中总氮由冰体向冰下水体迁移，水体的总氮含量随着冰厚的增加而升高，冰厚为59cm时其含量为冰体的2．85倍，冰生长速率决定总氮在冰一水界面处的迁移通量；总氮在冰层内的迁移主要发生在冰体形成初期（0～21cm），之后几乎不再迁移而与冰内气泡融合并转化为独立于冰体的稳定氮胞；冰下水体总氮的实测值小于其计算值，表明冰生长过程中总氮由水体向沉积物迁移。

石墨烯薄膜自生热沥青路面融冰过程温度影响状态实验探究

应用石墨烯薄膜的自生热沥青路面设计;自生热沥青路面各复合材料机能;自生热沥青路面融冰过程中的温度影响状态分析。本研究基于混合平板下非稳态一维热传递模型,借助融冰工程实验分析的方式,对石墨烯薄膜自生热沥青路面的融冰过程温度影响状态开展专题分析探究,以为同类自生热沥青路面融冰工程应用提供研究和技术参考,助力实现优质高效的沥青路面融冰过程。

冰球式蓄冷空调系统性能的探讨

介绍了冰球式蓄冷系统中冰球和蓄冰槽的结构和性能,以及结冰融冰过程和蓄冷释冷特性.通过对冰蓄冷系统运行模式的分析,得出它具有削峰填谷、调荷节能和节省设备初投资的优点;将盘管式和冰球式系统进行技术对比,发现冰球蓄冷技术具有较高的可靠性和稳定性.

南水北调中线工程冬季输水冰情的数值模拟

南水北调中线工程总干渠是由明渠和各种过水建筑物组成的树状系统,特点是线路长、过水建筑物类型多、冰水动力学响应过程复杂。本文将冰情发展模型与树状明渠系统复杂内边界条件下的渠道非恒定流模型进行集成耦合,开发了大型长距离调水工程冬季输水冰情数值模拟平台,提出了树状明渠系统复杂内边界条件的等效变换方法和计算冰盖前缘动态发展的虚拟流动法。根据实测的沿线气象资料和设计资料,利用该平台系统模拟了在寒冷气温条件下总干渠初冰、冰盖形成、发展和消融过程。分析了冬季输水的冰情特性及冰期输水能力,提出了冰期安全运行的水力控制条件,通过对典型年总干渠敞流期、冰盖形成期、稳封期、调度期以及开河全过程的模拟,给出了安全运行输水调度方案及建议。

气垫平台破冰阻力的模型试验研究

通过开展低温拖曳冰水池物理模型试验,测试气垫平台在遭遇平整冰时的破冰过程和破冰阻力.在模型试验中,以一座现役破冰气垫平台为原型,建立了合理的模型试验相似律.依据相似律分别对原型平台的结构框架、气道结构、围裙结构和垫升系统等部分进行了模拟,从而得到一套与原型平台结构型式和垫升机制相似的模型平台.模型平台在试验拖车的拖曳下通过低温冰水池中的模型冰排,分别以垫升高度和航行速度为试验参数,对不同试验工况下气垫平台的破冰过程进行测试.通过对模型试验现象和结果的分析,深入解析了气垫平台的破冰过程,揭示了气垫平台的破冰机理.通过试验发现,非全垫升状态更有利于模型平台的破冰作业.气垫平台破冰的关键机理是在冰排底部形成稳定的气腔,从而促使冰排在结构的下压作用和气腔的上顶压力下发生弯曲破坏.在试验中测试了气垫平台破冰风压随结构姿态的变化,在时频域内对风压的变化情况进行了分析,并讨论了风压随航行速度的变化规律.以此为基础,对气垫平台破冰阻力随垫升高度和航行速度的变化规律进行分析,从而为该类气垫平台的结构设计和操船方法提供必要的基础性数据和参考依据.

利用可在手掌中熔化的金属镓改进“观察冰的熔化过程”实验

知识来源于生活,知识也来源于实验.通过学生的动手操作,再结合观察与思考,把抽象的理论知识内化为浅显的知识,易于接受,是我们教学的一种理想化方式.在初中阶段要在学生头脑中建立起＂晶体的熔化过程是温度始终保持不变,但需要不断吸热＂这一规律,那么观察晶体的熔化过程这一实验将是至关重要的,但实际上却因为原实验方案操作不易,成功率低,现象不明显等原因,难以真正体现实验的作用,无法让学生真正理解规律.笔者针对该实验的不足进行了创新：用金属镓作为熔化晶体;用温度传感器代替普通温度计;用温水加热替代酒精灯加热,从而实现装置简化、操作简单、现象明显,真正达到此实验所希望的目的.