亚暴膨胀相近磁尾位形不稳定性模型Ⅱ.中磁尾等离子体流与近磁尾亚暴活动的关系

在单流体MHD近似下，研究了有背景等离子体流存在时的近磁尾位形不稳定性．分析表明，等离子体地向流使两支漂移气球模DBM1和DBM2的不稳定增长更快．与卫星观测资料对比显示，诸多的观测观象与本模型的预言一致．这个结果对中磁尾磁场重联及高速等离子体流与亚暴膨胀相在近地触发之间的关系给出了新的解释．

亚暴膨胀相近磁尾位形不稳定性模型Ⅰ．近磁尾位形不稳定性

用单流体和双流体ＭＨＤ近似，研究了近磁尾位形不稳定性（ＮＥＴＣ）．分析表明，ＮＥＴＣ可能存在两种漂移不稳定情况Ｃ１和Ｃ２与卫星观测资料对比显示，Ｃ２较容易在亚暴膨胀相前夕出现，它可以解释亚暴膨胀相期间磁场和等离子体扰动的特征周期、尾向传播速度、磁场扰动和等离子体压强扰动之间的位相关系，场向电流的周期性结构，西向涌浪头部的电子沉降和极光隆起等观测特性和现象．薄电流片的极端情况（Ｒｃ≈ｒｉ）不在本文的讨论范围之内．

磁层亚暴膨胀相的协同性模型

用一元磁流体力学广义行波展开法进一步研究了近磁尾内边界的位型不稳定性。将笔者以前关于近磁尾赤道面附近的漂移气球模不稳定性工作推广到非赤道区和存在非定常地向流的情形。论证了减切地向流将导致近磁尾内边界绝对不稳定，并使增长率显著增加。研究表明在亚暴电流楔的形成过程中，中磁尾磁重联和近磁尾位型不稳定性可能协同地起着重要作用。在此基础上提出了一个磁层亚暴膨胀相的中性线一电流中断协同模型。该模型能解释卫星和地面的许多亚暴观测结果。不同的亚暴可能有不同的触发过程。

亚暴起始位置和膨胀相持续时间对行星际磁场Bz分量的响应

磁层亚暴是太阳风-磁层-电离层耦合过程中的重要爆发性事件,其特性受太阳风参数的影响很大。本文利用对IMAGE卫星在2000—2005年观测到的4193个亚暴起始事件,统计研究了在不同的行星际磁场(IMF)B;条件下亚暴起始位置和膨胀相持续时间。结果表明,南向IMF发生的亚暴比北向IMF下发生的亚暴要多。南向IMF条件下亚暴AE指数最大值的平均值基本上>600 nT,并有随南向IMF持续时间增大而增大的趋势。北向IMF条件下亚暴AE指数最大值的平均值基本上<500 nT,并有随北向IMF持续时间增大而减小的趋势。亚暴的起始磁纬度基本上位于65°—70°之间。当南向IMF或北向IMF的持续时间增大,超过80 min时,北半球的亚暴起始磁纬度会降低。亚暴起始磁地方时大部分位于22:15—23:15 MLT之间。但整体分布比较分散,显示不出特别清晰的随IMF B;持续时间变化的趋势。相比于南向的IMF,北向IMF期间发生亚暴的平均膨胀相持续时间增大了将近10 min,表明南向IMF期间,亚暴强度虽然较大,但其膨胀相持续时间较短,亚暴能量释放和耗散的速度更快。

太阳能相变蓄热炕的实验及数值模拟研究

为实现太阳能相变蓄热炕的快速升温,采用毛细管网及配置高导热复合相变材料来提高炕体的热响应时间,通过数值模拟与实验研究相结合的方法对炕体的热工性能进行研究。本文首先对比不同熔点石蜡的差示扫描量热(differential scanning calorimetry,DSC)曲线,选取35#石蜡作为研究对象,采用熔融混合法制备不同配比的石蜡-膨胀石墨复合定形相变材料;并通过渗漏测试确定最佳配比。实验表明:当膨胀石墨质量分数为8%时,复合定形相变材料渗漏率较低,为兼顾储热、导热性能的最佳配比。将石蜡复合相变材料应用于太阳能相变蓄热炕,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)建立三维非稳态传热模型,对炕体进行24 h供热模拟设计;模拟表明:太阳能相变蓄热炕在昼间垫面温度达到24.2℃,夜间垫面温度达到30.2℃。通过Trnsys(transient system simulation program)软件对组合式系统进行运行模拟发现:组合系统均可达到设计的45℃及以上;另外,组合式系统全年节电量为2974.7 kW·h,或节省标准煤469.9 kg,或减少二氧化碳1240.5 kg、一氧化碳70.9 kg、PM_(10)6.8 kg等,节能减排量显著。

两相螺杆膨胀机的发展及其在制冷系统中的应用

双螺杆膨胀机按照螺杆压缩机的逆原理工作 ,是一种新型的容积式膨胀机。它在膨胀两相流体有独有的优势 ,可以取代制冷系统中的节流阀 ,降低能量损耗。

膨胀石墨基定型相变材料的性能研究

采用熔融共混法制备了癸酸/膨胀石墨定型相变材料(DA/EG-PCMs)、月桂酸/膨胀石墨定型相变材料(LA/EG-PCMs)和石蜡/膨胀石墨定型相变材料(PA/EG-PCMs),利用接触角测量仪、FT-IR、DSC、TG-DSC和热渗出实验分别对三种膨胀石墨基定型相变材料的亲疏水性、特征基团、热性能、热稳定性和耐久性进行表征。结果表明:膨胀石墨能很好的将癸酸、月桂酸和石蜡吸附住,三种相变材料与膨胀石墨之间仅存在物理结合作用。DA/EG-PCMs和LA/EG-PCMs都表现出亲水的特性,PA/EG-PCMs疏水。在膨胀石墨的高导热网络结构包覆下,三种膨胀石墨基定型相变材料相变温度提前,耐久性提高,DA/EG-PCMs与LA/EG-PCMs的热稳定降低,PA/EG-PCMs热稳定提高。

新型CO_(2)超音速两相膨胀制冷循环的理论研究

本文提出了以Laval喷管为核心部件的超音速两相膨胀机概念,构建了以天然制冷剂CO_(2)为工质的超音速两相膨胀制冷循环模型并进行理想循环热力学分析和模拟计算研究。结果表明:超音速两相膨胀机入口压力、入口温度和旋流分离段出口压力均对系统制冷性能有影响;在空调温区工况,CO_(2)超音速两相膨胀制冷循环COP为6.69,是现有制冷性能相对最优的CO_(2)跨临界制冷循环COP的1.63倍,且大幅降低系统压力;气液分离时液相速度损失对系统制冷性能有影响,系统COP由9.56降至6.01,相对卡诺效率由0.95降至0.60,但仍保持在较高水平。通过初步的热力学分析和模拟计算研究表明,新型CO_(2)超音速两相膨胀制冷循环在原理上具有较好的可行性和发展前景。

AISI431不锈钢表面“膨胀”α相层的制备和性能

对AISI431马氏体不锈钢进行低温等离子体改性处理,通过金相观察、X射线分析等对渗层组织结构进行表征,利用显微硬度仪以及腐蚀极化曲线等对渗层硬度和耐蚀性能进行测试。结果表明,通过低温改性处理,均可在不锈钢表面获得含有"膨胀"α相的渗层,其中渗氮处理后表面主要含Fe4N和含氮"膨胀"α相,渗碳处理后表面主要为含碳"膨胀"α相,且渗氮层厚度明显大于渗碳层厚度。经低温改性处理后,不锈钢表面硬度显著提升,且渗氮层硬度高于渗碳层硬度。然而,在本试验条件下渗氮渗碳的不锈钢耐蚀性能均略有下降,和渗氮相比,渗碳处理后的试样耐蚀性能更差,且在腐蚀过程中,两类渗层表面所产生钝化膜均为具有n型半导体特性。

低温热能朗肯循环发电系统中两相膨胀性能研究(英文)

设计建造了实验装置验证R134a低温热能发电系统中湿蒸汽膨胀性能,在饱和蒸汽做功的研究基础上,在蒸发器与膨胀机之间引入液体管道,通过干饱和蒸汽和饱和液体混合形成湿蒸汽并膨胀做功。实验结果表明,干度为0.9—1.0时两相膨胀可以一定程度上提高发电效率,与理论研究相反;干度更低时发电量低于饱和蒸汽,符合理论分析结果。分析认为,小部分液体参与膨胀过程可以有效提高膨胀机密封程度,降低泄露损失,是发电量呈现小幅上升的关键原因。本研究为低温热能发的系统的设计提供了理论和实验依据。

膨胀石墨/石蜡复合相变材料温度稳定性研究

为探明膨胀石墨/石蜡复合相变材料的温度稳定性影响因素,研究了膨胀石墨掺量、膨胀石墨膨胀倍率、吸附温度与吸附压力对复合材料脱附过程中石蜡质量损失率(TS)的影响规律。结果表明:随着膨胀石墨掺量的增加,膨胀石墨/石蜡复合相变材料TS逐渐降低;膨胀石墨/石蜡复合相变材料的TS随膨胀石墨膨胀倍率的增加而降低,随吸附温度的增加而降低,而吸附压力(0~100kPa)对复合材料TS无影响。提高膨胀石墨掺量、膨胀石墨膨胀倍率与吸附温度有助于复合材料温度稳定性的提高。

混相膨胀床-催化蒸馏组合工艺在MTBE装置的生产运用

装置采用混相膨胀床-催化蒸馏深度转化合成MTBE组合工艺技术。介绍了施工建设阶段净化器、预反应器和催化蒸馏塔的床层问题及整改措施,开工及运行阶段的问题分析及操作调整。

浅谈混相膨胀床-催化蒸馏组合工艺在MTBE合成中的应用

混相膨胀床-催化蒸馏组合工艺是一种合成MTBE的技术,投资少、操作稳定、催化剂寿命长,适用于工业合成MTBE装置。

培尔顿式膨胀机的实验研究

对在小型氟里昂制冷系统中采用培尔顿式两相膨胀机取代节流阀进行了实验研究．基于热力学和几何分析，设计了具有紧凑、简单结构的双弧面切击式叶轮，制作了膨胀-发电机组，对膨胀机的工作性能进行了分析．在以R410A为制冷剂的小型制冷实验系统中，样机运行平稳可靠．在实验工况下膨胀机的最大单位回收功及等熵效率分别达到了2447J／kg和32．8％．实验确定了样机运转的最佳速度区间为13100-15310r／min．在此转速下，膨胀机有最大的等熵效率并产生最大的回收功．实验样机具有结构紧凑、易加工的特点，在小型制冷系统中的应用具有很好的可行性．

低温氦透平膨胀机的研究进展

对低温氦透平膨胀机的近期研究进展进行了介绍,特别指出了动压气体轴承在透平膨胀机中的应用现状与前景。

浆体膨胀充填材料膨胀性能研究

为研究浆体膨胀充填材料的膨胀性能,通过分析浆体膨胀充填材料液相膨胀、固相膨胀的膨胀机理,并采用测量液相、固相膨胀率的方法,探索了浆体膨胀充填材料膨胀性能的影响因素,确定了浆体膨胀充填材料液相膨胀是由外加剂在强碱环境中产生微小气泡所引起,固相膨胀是由钙矾石生长所产生的。同时还对充填体结构进行了研究,确定了外加剂不影响浆体膨胀充填材料充填体微观形貌和生成物相,只是改变了充填体中孔结构的分布和充填体的强度。

TC-1卫星在近地磁尾观测到的持续尾向流、等离子体片变薄和偶极化过程

2004年7月14日TC-1卫星在近地磁尾(-9.3Re,-5.4Re,1.2Re)附近观测到了伴随有持续尾向流s的等离体片变薄和偶极化过程.尾向流持续时间为32分钟.偶极化过程中磁场By分量没有明显变化.在偶极化过程发生两分钟之后,地面台站观测到的Pi2脉动.ACE卫星的观测表明行星际磁场有弱的南向行星际磁场(-2nT),持续时间约55分钟.Imagine卫星在电离层区域没有观测到极光出现.和伴随有极光增亮的亚暴过程相比,南向行星际磁场明显较弱,且持续时间短.TC-1卫星和ACE卫星的联合观测表明尾部释能有大有小,并非达到某值才能发生.但能量小时,不能够引起极光亚暴.其次南向行星际磁场有可能与近地磁尾尾向流有密切关系.

通量堆积和偶极化过程中的超低频波动

2004年9月17日TC-1卫星在近地磁尾夜侧观测到一次伴随有通量堆积和偶极化过程的典型亚暴事件.本文利用离散小波分析和FFT分析方法对本次事件中4s精度的FGM和HIA数据进行分析,以了解通量堆积过程和偶极化过程中的低频波特性.分析结果表明,通量堆积过程和偶极化过程中场和粒子有明显的不规则低频波动,主要波动频率范围为4～15mHz,和Pi-2脉动一致.通量堆积过程中磁场各个分量的低频波动和偶极化过程中的低频波动有明显不同,表明这两个物理过程可能存在不同的波动机制.在通量堆积过程和偶极化过程中,平行磁场方向上温度和速度的波动和垂直方向上温度和速度的波动有明显区别,平行磁场方向上温度和速度的波动有较好的相关性,且热离子密度的波动和平行磁场方向上的波动有较好的相关性,表明存在快模压缩波.TC-1卫星的观测显示通量堆积过程中磁场By分量有明显增长.我们的分析结果表明ULF波与By分量的增长有密切关系,从而可能对亚暴膨胀相的触发有重要影响.

碱-集料反应的一些理论问题

评述了碱-集料反应的一些理论问题以及活性集料分布规律。碱-硅反应膨胀主要是由渗透压力和钙矾石膨胀所致。碱-硅反应产物组成SiO_2/Na_2O=0—25(分子比)。Ca(OH)_2提供了生成钙矾石膨胀相和R(Na,K)CSH的物质。碱-Kingstone白云岩反应膨胀是碱-硅反应、黄铁矿分解形成钙矾石和蒙脱石吸水膨胀等综合因素引起的。

磁层亚暴的磁重联-电流中断-电离层、磁层耦合全球模型

磁层亚暴是地球空间动力学的一个重要过程．本文对磁层亚暴进行了理论分析和观测比较研究．研究表明，减速地向流导致近磁尾处磁场位形绝对不稳定，并显著提高其增长率；中碰尾磁场重联、近磁尾电流中断以及电离层－磁层耦合可能协同作用，触发亚暴．该亚暴模型与许多观测现象相符．