热力效应作用下小区风环境风洞试验研究

温度作为影响城市舒适度的主要因素之一,对流场的作用机理到目前为止尚不明确。为揭示温度场对流场的影响规律,基于大尺寸风洞,对不同热力条件下的平均风进行试验研究,得出不同理查逊数R_(b)作用下的人行高度风速、相关测点顺风向速度和雷诺剪切应力分布并进行详细分析。以长沙市某小区为研究背景,探究了不同热力效应下人行高度风场的分布规律,获取了热力条件下典型测点的相关性系数,并利用超越概率的方法定量评估了热力效应下的小区人行高度风环境。结果表明:在-0.38<R_(b)<0范围内,空风洞流场随着热力效应增大,在近地面风速增长相对较大,且随着高度的增加其增幅逐渐减缓;实际中小区人行高度风环境受温度影响整体较小,主要影响集中在风速比0.6以下,最大均方根为0.635,风速比在0.6以上时温度对风速影响效果相对较小;热力效应对人行高度风场的相关性与舒适度影响较小,其最大影响值分别为8%和3.87%。

城市不同绿地垂直热力效应比较

城市绿地改变了城市地表面的辐射状况以及近地面大气的辐射状况，使绿地附近大气热力特性发生变化，产生绿地与非绿地之间的温度差异，形成局地小气候环流。不同类型城市绿地热力效应不同，产生的局地环流强度也存在差异，对城市生态环境的改善效果也各不相同。研究不同类型城市绿地热力特征，揭示不同类型城市绿地的小气候效应差异，将有助于城市园林绿地规划与管理，有助于改善城市生态环境。试验者在太原市区选择了3种不同的城市绿地——城市森林、灌丛、草坪。在氢气球上悬挂测绳，利用测绳上系有的温湿度记录仪对不同绿地周边温度时、空变化进行测试。通过对所得试验数据分析，得出昼间不同绿地热力变化规律以及14：00—15：30不同绿地空间温度场分布特点。结果表明：不同绿地周边都存在明显的热力效应；森林周边热力效应较其它绿地更明显，14：00—15：30冷源效应在1．5、3m高度可影响到距林缘14m处，17：00—18：30森林有明显的热源效应；灌丛和草坪的冷热源效应较森林明显减弱，影响的高度和距离也明显减小；14．00—15：30，不同绿地周边气温垂直结构中都存在一个高温中心和低温中心，说明绿地与非绿地之间应该存在着局地小气候环流。这些研究结果为进一步研究不同城市绿地小气候环流提供了依据。

西双版纳热带季节雨林热力效应时空分布特征初探

该文利用西双版纳雾凉季和干热季的气温和树表温观测资料 ,通过实测、对比方法 ,探讨了热带季雨林平均气温及其树表温的时空分布特征 .通过对分布特征和变化规律的分析、研究 ,发现由于热带季节雨林受地方气候和森林结构影响 ,不同区域、不同时间受到太阳辐射影响的差异 ,导致气温和树表温均存在明显的时空差异 ,在林冠附近 ,树冠表温和气温及温度日较差均呈现最大值 ,显示了林冠面具有较强的热力效应 ,且其效应在干热季显著 .在 12 :0 0— 16 :0 0 ,树冠附近空气与树冠表层间的热力传输 ,雾凉季树冠附近气温低于林冠表温 ,热量从树冠传向空气 ;而干热季则反之 ,树冠附近气温高于林冠表温 ,林冠从空气中获得热量 .林内的第二冠层上午和下午气温多高于树冠表温 ,中午前后气温低于树冠表温 ,并且干热季的温差的绝对值大于雾凉季 ;而在林内近地冠层热量多是由树冠传向近旁空气 ,显示了热力传输的时空多变特征 .热带季节雨林林内树表温和气温多呈现逆温分布 ;上午树表面为热源 ;中午则反之 ,多是空气为热源 ;而下午树表面与空气多处于热平衡状态 .热带季节雨林中热力作用复杂、多样 ,使得热力效应时空分布趋于多样化 。

热带次生林林窗区域土壤-植物-大气连续体热力效应初步分析

利用西双版纳雾凉季和干热季热带次生林林窗的小气候观测资料,探讨了昼间林窗地表温、气温及下层植物叶温的时空分布和变化规律,分析了叶温与气温和地表温的相互关系。指出在林窗区域,由于受雾、太阳高度及林窗边缘树木的影响,各小气候要素最大值随时间、季节的不同,出现在林窗不同的方位,并且存在叶温高值区时空动态位移现象;另外,林窗区域土壤-植物-大气连续体界面间热量传递方向随时间、季节的不同而发生着改变,甚至在同一时段内,林窗不同区域会存在热量传递方向截然相反的现象,显示出林窗内可能存在热量循环的小环流。其结果对深入探讨林窗区域的热量传输、小气候的形成机制、生物多样性和更新等问题均具有重要意义。

热带季节雨林林窗区域土壤-植物-大气连续体热力效应初步分析

利用西双版纳雾凉季和干热季热带季节雨林林窗的小气候观测资料 ,探讨了昼间林窗地表温、气温及下层植物的叶温的时空分布和变化规律 ,分析了叶温与气温和地表温的相互关系 .指出在林窗区域 ,由于受雾和太阳高度的影响 ,各小气候要素最大值随时间、季节的不同 ,出现在林窗不同的方位 ,并且存在叶温高值区时空动态位移现象 ;另外 ,林窗区域土壤 植物 大气连续体界面间热量传递方向随时间、季节的不同而发生着改变 ,甚至在同一时段内 ,林窗不同区域会存在热量传递方向截然相反的现象 ,显示出林窗内可能存在热量循环的小环流 .其结果对深入探讨林窗区域的热量传输 ,小气候的形成机制、生物多样性和更新等问题均具有重要意义 .

热带季节雨林林窗边缘不同热力作用面热力效应的季节变化特征

通过对热带季节雨林雾凉季和湿热季昼间林窗区域不同热力作用面的热力效应初步分析 ,指出在西双版纳 ,不论是雾凉季还是湿热季 ,热带季节雨林林窗边缘壁面均具有不可忽视的热力作用 ,且由于受林缘树木的影响 ,热力效应较强的东侧、北侧林缘壁面最大区域出现位置高于次生林林窗 ,而强度小于次生林林窗。显示了林窗边缘壁面的热力效应除与太阳高度角、太阳辐射的时间长短和强度有关之外 ,林窗边缘树木高度也是不可忽视的因子。其结果可为进一步研究林窗小气候形成机制提供研究基础 。

花岗岩低温热力效应参数及强度规律研究

长期处于变低温环境中的岩石热力学效应主要表现为材料的力学特性参数、热力系数和饱和冻结状态孔隙冰胀系数等随温度改变而发生变化,这种变化对岩体的变形及强度特性均有显著影响。根据变物性参数的非线性热弹性理论,建立了考虑热力系数和冰胀力系数的本构方程,给出了单轴压缩条件下热力效应系数随温度变化的分析格式和确定方法;借助于花岗岩不同低温干燥和饱和冻结状态的单轴压缩试验资料,获得了花岗岩低温热力效应与温度的关系,并探讨了其对花岗岩抗压强度的影响特性。分析表明,在变低温环境下花岗岩热力系数和冰胀力系数均随相对温差的增大而逐渐减小,热力系数降低速率小于冰胀系数降低速率,在同一温差下热力系数大于冰胀系数;热应力和冰胀应力与温度改变量呈非线性增长关系;花岗岩抗压强度在两种状态下均呈增大趋势,但主要以热应力为主,热力系数引起的试样轴向应力增量总是大于冰胀力引起的轴向应力增量。所给方法及研究成果可用于长期处于变低温状态下材料的力学性能研究及其工程应用。

建筑群对城市冠层动力、热力效应的数值试验研究

利用中尺度模式MM5,分别耦合传统的边界层参数化方案和城市冠层参数化方案,模拟了2001年冬季北京冠层大气的动力、热力特征,并和观测资料进行了对比分析。分析结果表明,城市冠层参数化方案更能细致描述建筑群对城市冠层大气的动力、热力作用。由于建筑群的动力、热力作用,使北京城区的温度升高,风速减小,湍流动能增强,形成了明显的增温区、阻风区和湍能增强区,中心均位于城区高大建筑群附近,并向郊区递减。

不同类型农桐间作热力效应与优化方式研究

以河南黄淮海不同类型农桐间作区为研究对象，研究了不同间作方式下辐射平衡和能量平衡的变化的原因和规律，并应用综合评判和聚类分析的方法，得到了该区农桐间作的最佳方式。研究结果表明：间作地热辐射平衡各分量均低于对照地，热量平衡各分量也有这种趋势，其降低程度与间作行距成反比；在各种间作方式中，以５×４０～５×５０（ｍ）的方式效益最佳。

关于电动自行车铅蓄电池的“热力效应”

电动自行车铅酸蓄电池的“热力效应”主要是指蓄电池在使用过程中由于热能和机械能的作用而导致的蓄电池变形及功能下降现象，俗称为蓄电池的“胀肚”。电动自行车用铅酸蓄电池在使用后期（也有个别在使用前期）一般情况下会出现变形现象，严重的会出现“胀肚”，特别是铅锑镉合金的蓄电池，这种现象更为普遍，目前中国生产的电动自行车蓄电池在使用到8～10个月时，由于“胀肚”现象退货的电池大约占总退货电池的20～30％左右，蓄电池出现了热力效应后，轻者蓄电池充放电性能下降，重者蓄电池失去功效，因此，蓄电池的“热力效应”问题是蓄电池制造厂和用户、消费者都十分关注的问题。

激光斜入射窄带滤光片的热力效应

基于麦克斯韦方程组及热力学理论,分析了脉冲强激光在不同入射角、不同偏振态下辐照10.6μm窄带滤光片的热力效应,研究了不同入射角及偏振态下的温度场、应力场,计算了激光辐照下热力效应给窄带滤光片带来的通带漂移效应,比较讨论了不同入射角下的损伤阈值.结果表明:随着入射角度的增大,温升峰值的幅值与位置都有了较大的变化;P偏振光与S偏振光辐照引起的温升峰值都随着入射角度的增大逐渐下降;温升峰值的位置随着入射角的增大逐渐靠近滤光片与空气的界面;P偏振光与S偏振光引起的热力效应差异性越来越明显.在激光能量相同的情况下对比了不同激光入射角下的通带漂移特性,小角度入射时滤光片中心波长偏移超过200nm,10.6μm处透射率下降到6%以下.随着入射角的增大,滤光片熔融损伤阈值越来越大,而且在小角度入射时,P偏振光与S偏振光熔融损伤的阈值差别很小;当入射角大于30°时,P偏振光与S偏振光的熔融损伤阈值差别越来越大.以较小的功率实现激光对窄带滤光片的损伤需要考虑激光的入射角及偏振态.

热力效应下传染病医院污染物浓度变化试验研究

与常规建筑不同,传染病医院的建设需严格控制其周边风环境与污染物浓度,而当前对其研究还极其匮乏。以长沙市某在建传染病医院为研究背景,利用大尺寸风洞10 m(宽)×3 m(高)对不同热力效应下医疗建筑风环境和污染物扩散进行了详细分析,探究了建筑布局和植被对病区气悬污染物扩散的影响。研究结论表明:在-0.23<Rb<0范围内,热力效应对风廓线影响主要集中在竖向分量,会较大程度影响流场分布的最大值;病区内污染物浓度大小主要受风速影响,当风速较大时,污染物浓度与当地热力效应呈正比关系。而在低风速时,污染物浓度与当地热力效应呈先增长后下降关系,且在Rb=-0.16时达到最大值;改变建筑布局是改善污染物浓度的有效办法,建筑朝向与主导风向一致时有利于污染物的扩散。植被增设在建筑回流区对污染物扩散具有一定促进作用,增设在通风廊道则不利于污染物扩散。

再论青藏高原动力与热力效应在我国季风形成中的作用

通过高原隆起与李风形成时代的对应关系，西伯利亚高压和印度低压建立的必要条件，高原下垫面感热通量极值和呐季风环流中心的对应关系以及高原热力作用使高原季风能够在对流层中部建立等四个方面分析，说明青藏高原的存在，是我国季风形成的一个必要条件。

关于电动自行车铅酸蓄电池的“热力效应”

电动自行车铅酸蓄电池在使用过程中由于热能和机械能的作用易发生“胀肚”，这就是“热力效应”。产生“热力效应”的原因主要有：氧气吸收过程的热效应、欧姆热效应、机械应力效应、充电电流效应、环境温度热效应等。

诱导轮不同流体介质空化热力学效应研究进展与展望

针对诱导轮内不同流体介质空化热力学效应,从理论、试验和数值模拟等方面进行了总结.在理论研究方面,详细介绍了热力学效应的形成机理以及表征空化热力学效应的相关参数,指出深入挖掘低温介质空化热力学效应动力学特性及相关机理是理论研究的发展方向.在试验研究方面,详细评述了诱导轮内不同流体介质空化热力学效应的研究进展,指出诱导轮内低温介质非稳态可视化试验是未来的研究方向.在数值模拟研究方面,对考虑热力学效应的空化模型和湍流模型进行了总结,并且详细阐述了诱导轮内不同流体介质空化热力学效应的数值模拟研究进展,认为针对热力学效应对不同空化形态影响的定量研究是未来的发展方向之一.最后基于诱导轮内不同流体介质空化热力学效应的研究现状,对该发展方向进行了探讨与展望.

激光热力效应对不同材料电化学刻蚀形貌的作用研究

在所构建的纳秒脉冲激光电化学复合加工(LECM)系统中,利用激光辐照和脉冲电化学复合加工的方法,在相同的工艺参数下,分别对304不锈钢、7075铝合金、1060纯铝等金属和脆性材料硅进行了加工试验。探讨了激光热力效应促进电化学加工的机理,并对不同金属材料的极化曲线进行了测量。通过扫描电子显微镜(SEM)对比分析了不同材料复合加工表面的微观形貌;并通过超景深三维显微镜对不同材料的加工深度、宽度与深宽比进行了分析。试验结果表明,在激光热力作用下,铝合金的电化学刻蚀质量和表面形貌较好,且可以加工出深宽比较大的微结构;脆性材料则存在微颗粒的冲击崩离。

强激光辐照下金属材料表面热力学效应

导出格林乃森参量随温度的变化规律以及热压强的表示式 ,建立了强激光辐照下金属材料表面附近的温度和应力所满足的数学方程 ,以 Cu例 。

强脉冲离子束辐照金属材料表面热力学效应计算

简要讨论了强脉冲离子束与金属靶材料相互作用的理论模型 ,以此为基础应用数值计算的方法模拟计算了离子能量为 1 .0 Me V和 3 0 0 ke V,束流密度分别为 1 0 A/ cm2 ,50 A/cm2 和 1 0 0 A/ cm2 的质子束与金属铝靶材料相互作用时的热力学效应 ,给出了铝在辐照后内部的温度分布、温度梯度分布 ,以及温度变化速率 (加热速率与冷却速率 )、热激波的产生与传播过程及应力等模拟计算结果。

不同压实度下能量桩的热力学效应

能量桩是1种新型桩基埋管地源热泵技术,在传递上部荷载的同时获取地热能源;但是目前对于桩土之间的相互作用以及桩体的热力学效应却研究较少。基于模型试验方法,采用打夯法和砂雨法,对饱和砂土中不同压实度下的桩体热力学效应和承载特性进行对比研究。试验测得桩体和桩周土体温度变化、桩周土体水平压力变化、桩体应变应力以及桩顶位移。结果表明,加热时,桩周土体会有水平土压力的增大,桩体内部会有压应力的产生,桩顶会产生向上的位移,并且压实度越大,桩周水平土压力越大,桩体应力越大,桩顶位移变化越小。

高温条件下热力学效应对空化的影响

为了研究水泵空化性能在高温与常温下的差异性,揭示热力学效应对空化发展的影响,应用计算流体动力学软件Fluent,基于质量输运方程和Singhal的全空化模型,并通过导入UDF程序,在能量方程中添加了考虑热力学效应的计算源项,并加入空化区饱和压力随温度的变化函数,以NACA0066(MOD)翼型为研究对象,针对不同的介质温度,开展了翼型表面空化场的流动分析.数值计算结果表明:空化发生需要从周围环境吸收汽化潜热,造成空化区翼型表面温度的变化,在介质温度分别为293,373,473 K时,翼型表面空化区相对于周围环境温降分别为0.13,0.84,13.00 K;流体温度越高,空化区的温降越大;空化区由于温度降低引起当地饱和蒸汽压力降低,使空化区长度明显变短,进一步抑制了空化的发展.