月球直射辐照度仪同光轴装调及传递定标

采用激光水平仪与平面反射镜相结合的方式,在实验室模拟月球对追踪相机与探测镜头进行同光轴装调,避免未同光轴导致测试不到信号或者信号太小造成数据不准确的问题,实验结果显示实验室同光轴装调误差在±0.03°以内。为保证仪器定标系数的准确性,采用已溯源于国家计量基准的标准灯传递定标微光灯的方式,利用激光测距仪与激光水平仪、平面反射镜相结合的方式保证传递定标精度,解决了直接使用标准灯定标带来的探测器非线性响应误差和长定标距离误差的难题。为地基对月观测仪器建立高精度的月球辐射模型提供了一种思路与解决方法。

直射喷嘴结构对超低温氮气射流温度和速度的影响

液氮冷却低温切削是实现钛合金等难加工材料的绿色、高质量加工的有效手段之一。为实现面向超低温氮气射流过程温-速控制的喷嘴结构优选,采用数值模拟结合实验研究的方法,探析锥直型喷嘴入口直径D、出口直径d、收缩角α0以及长径比l/d对出口射流场温-速分布的影响规律。研究结果表明:存在一核心结构场使得场内射流速度和温度与喷嘴出口处的一致,而核心结构场外速度衰减幅值与温升幅值随出口直径d增加而减小。在实验条件下,当d从2.0 mm增至4.0 mm时,射流速度衰减幅值自386.3 m/s降至40.1 m/s,射流温升幅值自92.7 K降至41.1 K;射流速度核心区长度sn1和射流温度核心区长度sn2与d呈线性正相关,且sn1的变化率为sn2变化率的1.4倍;相较于l/d,d对出口轴心射流速度um的影响更显著。随着d从2.0 mm增至4.0 mm,um降低了74.9%;随着长径比l/d从1增至4,um增加了3.2%,表明减小喷嘴出口直径和增大长径比有利于提高锥直型出口射速。

基于学生操作实验开发的地理实践力培养——以“太阳直射点回归运动”实验为例

地理学科育人价值集中体现在学科核心素养的培养上,是学生通过地理学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力,主要包括人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力四个维度。学生地理实践力培养的三种主要方式中,地理实验受时间限制较小,可操作性最强。同时,操作实验可训练学生的设计能力、动手能力和合作能力,有利于学生地理实践力的形成。文章以“太阳直射点回归运动”实验为例,探索基于学生操作实验开发的地理实践力培养。

直射、斜射对温度影响的演示实验改进

直射、斜射对温度影响的实验既研究了光的照射角度对温度的影响,又证明了太阳光的照射角度是地球四季变化的主要成因。尽管在教科版小学科学新版教材中删减了这个实验,但实验结论依旧是学生分析问题时的重要依据,通过一个直观的演示教具,快速展示并验证直射、斜射对温度的影响,在实际教学中有重要的补充意义。

直射式气动雾化喷嘴对燃烧室性能的影响

为了深入分析燃油喷嘴对燃气轮机燃烧室性能的影响,针对燃气轮机燃烧室中的直射式气动雾化喷嘴开展了数值模拟,获得了气流流量、燃油流量和气液比对雾化性能的影响规律,喷嘴的雾化性能参数包括雾化粒径和雾化锥角。结果表明:气液比和气流流量对该型喷嘴的雾化性能有显著影响,燃油流量对雾化性能的影响较小;气液两相间相对速度是影响该型喷嘴雾化性能的决定因素,相对速度增大有利于减小雾化粒径,并增大雾化锥角;气流流量和气液比的增大均有利于雾化粒径的减小,燃油流量的增加将使雾化粒径增大;增大气流流量、气液比和减小燃油流量均可使雾化锥角增大;该型喷嘴的雾化锥角变化范围为30.12°~41.24°,雾化粒径变化范围为131.46~186.52μm。喷嘴可实现在较小的雾化锥角变化范围内获得较宽的雾化粒径变化,以此匹配燃气轮机燃烧室不同工作状态,具有较高的实用价值。

主燃级基于旋流直射式喷嘴的超低排放燃烧室实验研究

为了实现航空发动机超低NOx超低排放的目标,本文提出贫油预混预蒸发低排放燃烧室主燃级采用旋流直射式喷嘴技术,达到主燃级燃油和空气强化混合的效果,获得良好均匀性的油气混合物进行燃烧。在单头部燃烧室试验件上实验研究了LTO循环4个工况(慢车、进场、爬升和起飞)的燃烧性能和污染排放性能。研究结果表明:除慢车工况的燃烧效率接近0.99外,其余工况的燃烧效率均大于0.995;在LTO循环内,CO,UHC和NO_(x)排放均比CAEP/6排放标准降低50%以上,且NOx比CAEP/6低72.5%,达到了超低排放的目标;同时与其他各型低排放燃烧室相比,起飞工况、爬升工况的NOx排放在LTO循环中的占比均有较大幅度的降低。

日光温室气象环境综合研究(三)——几种弧型采光屋面温室内直射光量的比较研究

本文计算了北京地区四种弧型采光屋面的温室内10～4月各月平均太阳直接辐射日总量(简称直射光总量),并进行了比较。结果表明10～4月室内直射光总量均以圆面——抛物面组合型温室最高,椭圆面最低。圆面和抛物面相比,冬季(11～2月)前者优于后者,春季(3～4月)相反。

散射光和直射光对高粱叶片光合功能的影响

C4等面叶作物背腹侧结构相似并分别暴露在散射光和直射光下。为阐述散射光和直射光对其光合功能的驱动作用,以高粱为材料,研究了散射光和直射光对叶片背腹侧光合功能的影响。结果表明,高粱叶片背腹侧解剖结构相似,其光谱学特性差异很小,与近轴侧相比,远轴侧的气孔密度、气孔下腔面积、维管束鞘细胞与叶肉细胞接触面积较大;在相同直射光下近、远轴侧均具有较高的光合速率,在近轴侧照光同时用PE膜封闭叶片受光侧气孔,观察到远轴侧在叶片自身透射光下能够维持较高的净光合速率;相反,近轴侧在自身透射光下光合速率很低;自然光照条件下一天内直射光和散射光强度差异很大,大部分时间的散射光强度明显低于远轴侧光补偿点。由此认为,高粱远轴侧光合作用主要由自身透射光驱动,散射光作用很小,该特性是对光环境的适应。这对田间等面叶作物生产管理、生态系统生产力的研究和高光效育种有重要意义。

基于器官尺度虚拟玉米冠层直射光分布的快速计算模型

为了给精确农业研究中所需的植物冠层光分布快速计算提供解决方法,提出了一个基于虚拟相机的玉米冠层直射辐射分布快速计算模型。该模型主要包括一个能代表田间玉米植株群体空间结构特征的虚拟冠层和一个虚拟相机,采用虚拟相机从太阳入射方向拍摄冠层图像,通过图像判读计算出植株各器官的太阳直射辐射分布。从模拟精度与模拟时间两方面评估了该模型的有效性。结果表明,该模型能很好地模拟器官尺度的植株光分布,并且比现有模型明显地缩短了计算时间。在引入计算虚拟冠层最小复制植株数的算法后,该模型的计算时间还能进一步缩短。另外,还探讨了虚拟冠层的植株器官形态简化描述的可行性,结果表明过度简化会导致模拟误差的明显增加。

横向加热气流中直射式喷嘴侧喷雾化特性研究

为了研究燃油在横向高温气流中的雾化特性,使用粒子图像测速系统(PIV)及数字图像处理技术对直射式喷嘴垂直喷入高温气流中形成的油雾场进行了图像测量和分析。试验研究了不同喷射压力、气流温度对粒径分布、下游不同区域SMD及空间分布均匀性的影响。试验结果表明:(1)提高喷射压力,基本不会改变颗粒PDF分布;(2)高温气流中,喷射压力的提高,反而会导致测量到的液滴相颗粒数目减少,但颗粒的SMD也在减小;(3)在高温气流流动方向不同区域,气动雾化颗粒破碎效应和蒸发导致的颗粒尺寸减小的行为是竞争关系。

直射式双旋流空气雾化喷嘴的雾化效果

介绍了一种直射式供油的双旋流空气雾化喷嘴的喷雾性能。该双旋流器采用旋向相反的径向开孔式设计,在常温常压下进行喷雾试验,研究了不同空气压力降和气液比工况下液雾的索太尔平均直径(SMD)及分布指数。试验中雾化液体为航空煤油,采用马尔文激光测雾仪测量喷嘴端面下游50 mm处的液雾分布。研究结果表明:随着气液比的增加,SMD减小,分布指数也减小,并且存在一个关键气液比,在超过关键气液比的工况下,液雾的SMD及分布指数变化很小。

同轴直射流与旋转射流组合的双射流湍流流场数值模拟

直射流与旋转射流分别具有能量传递距离长与能量传递分布面积大的优点,为了尽可能的提高射流能量利用,本文提出了结合两者优点的同轴直射流和旋转射流组成的新型双射流。对淹没条件下的组合双射流流场特性,进行数值模拟研究。采用RNGk ε模型和高精度QUICK离散格式,得出了不同速度组合下双射流流场的直射流轴心速度衰减和旋转射流旋转速度衰减规律,速度矢量图,量化分析了射流结构对流场结构的影响。计算结果表明,在喷嘴压降一定时,存在三种轴心速度衰减曲线,当旋转射流轴向速度高于门限速度的情况下,射流衰减速度最慢。另外,直射流与旋转射流轴心衰减曲线存在很大差异,要提高双射流能量利用,内外喷嘴的流量分配至关重要。

直射式高压喷嘴雾化分析

对直射式雾化喷嘴进行选型及内部尺寸寻优.仿真结果表明:在系统额定工况流量qv=16mL/r、压力p=14MPa下,最佳喷嘴出口直径d值约为1.5mm;d小于1.5mm时,p是影响雾滴索太尔平均直径d32的最关键因素,喷嘴喉部长度l/d及收缩角α对d32影响不大;8～9MPa为系统稳定雾化压力.p=9MPa、d=1.1mm时,采用三维多普勒相位粒子测速仪对雾滴d32及速度进行测量,在距喷嘴出口500mm截面处,从中心到边缘,优化结构后的高压直射式喷嘴的雾滴d32及轴向速度ux降幂下降,而径向速度ur呈升幂趋势.

日光直射下混凝土梁的力学响应

依据热量平衡原理建立混凝土梁结构在等强度日光直射下的瞬态热传导数学模型,依据此模型导出其内部温度场的解析解,由此得到日光直射下混凝土梁在任意时刻的温度分布.通过弹性理论由位移法求解得出梁在该温度场下的温度应力及热变形响应,分析了温度应力随日光照射时间的变化;为验证数学模型的有效性,进行了日光照射模拟实验,采用碳纤维混凝土涂层梁的电热效应使梁内温度场发生变化,并将梁上下表面的温差及梁跨中挠度与模拟实验结果进行了比较;分析了混凝土材料的导热系数对温度应力和变形的影响,由此结果说明可以通过提高混凝土材料的导热系数来减小日照引起的温度应力及变形.

卫星遥感数据的地表直射光辐射计算与改正

定量讨论了像元地表的起伏和地理位置的不同对地表直射光辐射的影响以及这种影响造成的像元遥感数值的变化。并在此基础上建立了像元地表直射光辐射的计算公式和像元遥感数据直射光分量的改正公式。

直射式喷嘴跨流喷射的雾化特性试验研究

应用Malvern激光测雾仪在气流速度50～150m/s,供油压力(1.1～4.2)×10~6Pa,喷嘴直径0.5～0.9mm,喷嘴下游距离60～250mm参数范围内对直射式喷嘴跨流喷射的雾化特性进行了研究。根据试验结果得出了相应的经验关系。

基于频谱分析的压缩空气泄漏直射和反射超声的识别

介绍了气动系统中压缩空气泄漏超声检测的原理,分析了由反射超声信号导致的错误检测问题,并提出通过识别反射超声信号的方法来解决此问题;对直射和反射超声信号进行测量实验研究,发现并分析了直射和反射超声信号在频谱图形状上存在的明显区别;通过设计识别算法,得到可识别反射超声信号的反射特征系数(Reflectance Char-acteristic Coefficient,RCC);经实例计算发现:直射超声信号的RCC值在100以下,反射超声信号的RCC值在200以上。该结果对压缩空气泄漏检测中有效的识别出反射超声信号、避免由反射超声波导致的检测错误具有重要的实用价值。

用声场和类比线路理论研究直射式扬声器系统特性

传统理论用类比线路图分析扬声器系统,认为腔内空气振动属集总参数系统,本文提出腔内空气振动属分布参数系统,通过分析腔内声场,并与类比线路理论有机结合,全面分析扬声器系统的辐射、频响和阻抗特性,得到更具普遍性的规律。

直射太阳光差分吸收光谱反演NO_2整层垂直柱浓度

在直射太阳光差分吸收光谱技术(DS-DOAS)中,通常采用测量期间较干净大气条件下太阳天顶角最小时的测量谱作为参考谱反演整层垂直柱浓度(VCD)。由于参考谱中依然含有未知的NO2吸收结构,因此得到的是VCD的相对值。该文将大气外层高精度太阳夫琅禾费标准光谱与仪器函数卷积后作为参考谱,避免了参考谱中含有NO2的吸收结构引入的误差。通过研究3月7日用此新方法获得的斜柱浓度(SCD)与通常方法获得的差分斜柱浓度(dSCD)的比较,新方法反演SCD的误差小于1.6×1016 molecules.cm-2;通常方法反演SCD的误差在4.25×1016 molecules.cm-2附近,采用新方法误差减少了62%以上。最后将DS-DOAS测量的NO2整层VCD与多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)测得的NO2对流层VCD进行了对比,结果表明新方法可以有效的改进通常方法计算VCD的误差。