夏季室内风速对学生学习效率的影响研究

目前,室内环境设计标准大部分面向居住建筑,对教学建筑的研究较为少见,且室内环境设计主要以人员舒适度为基础,较少考虑到人员工作及学习效率的层面。而教室作为青少年学生的主要学习场所,其内部环境的优劣与学生身心健康和学习效率密切相关。因此以在校中学生为研究对象,采取主观问卷调查与学习效率测试实验相结合的方法,在前期研究的基础上探究了夏季教室舒适温度24℃、CO_(2)浓度为600ppm的环境中在不同风速(0m/s、0.4m/s、0.8m/s、1.2m/s)下学生对室内环境的主观评价和学习效率的变化。结果表明:夏季教室内推荐风速为0.4m/s,在该风速下,有着最高正确率、最短反应时间和最高学习效率的同时对风速评价和风速满意度评价也在良好范围。不同风速对学习效率测试项目的影响程度差异主要取决于任务类型。

中低层水平风速对闪电和降水影响的数值模拟

利用三维雷暴云动力电耦合模式,对无风、弱风、中等强度风和较强风这四种不同中低层水平风速情况下雷暴的发展特征进行了敏感性试验。模拟结果表明,随着中低层水平风速增大,雷暴云内粒子生长受到抑制,云内起电过程将变得缓慢,起电区域发生转移,更长的起电时间使云内产生更大的电场、发生更剧烈的放电过程,但若风速过大,云内电场将被严重抑制而不发生放电,中等强度风最有利于闪电发生。中低层水平风速在一定范围内增长将使降水增多,但若风速过大,降水将减少。中低层水平风对闪电和降水影响明显,在对雷暴云闪电和降水的研究中应当综合考虑其对云内动力、微物理过程的影响。

近25年雅鲁藏布江中游蒸发皿蒸发量及其影响因素的变化

采用气候倾向率方法,对西藏雅鲁藏布江（下称“雅江”）中游1981～2005年14个气象站年、季小型蒸发皿蒸发量及其影响气候因子的变化趋势进行了分析。结果表明：近25年西藏雅江中游年蒸发皿蒸发量在流域绝大部分站点均呈现显著的减少趋势,平均减幅为109.92mm,以夏季减少趋势最明显。影响蒸发皿蒸发量的主要气候因子日照时数、平均风速呈现显著下降趋势,平均相对湿度、降水量表现为显著增加,平均气温显著升高,平均最低气温的升温速率（0.52℃/10a）明显比平均最高气温的升温速率（0.23℃/10 a）大,导致气温日较差减少（-0.29℃/10 a）。因此,雅江中游年日照时数和平均风速的显著下降,以及年平均相对湿度的明显增加可能是年蒸发皿蒸发量显著下降的主要原因,平均气温日较差的显著减小和降水量的增加在蒸发量减少趋势中的作用也不可忽视。

中走丝线切割机床的上丝机构设计

针对中走丝线切割机床上丝过程中出现电极丝断丝、张紧力不均衡和大小不可调问题,设计了一种用于上丝的机构,将上丝与紧丝合二为一,提高上丝效率并均衡了电极丝的张紧力,提高了加工过程中机床的切削稳定性。结果表明:上丝效率提高60%以上,零件加工质量显著提高。

适于直驱型风力发电系统的大功率变流器

直驱型变速恒频风力发电系统采用低速永磁同步发电机结构,无需齿轮箱,机械损耗小,运行效率高,维护成本低。该系统须采用的大功率变流器单元可以有不同的拓扑结构,根据每种电路拓扑的特点,整个系统的控制方法都会相应地发生变化。文章对直驱型变速恒频风力发电系统基本拓扑结构进行了对比分析,着重分析了常见的中高压变频器主电路拓扑,并对大功率变流器在风力发电系统应用中的可行性进行了相关分析与探讨。

中低速磁悬浮列车空气阻力计算

采用有限容积法,根据不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程和Spalart-Allmaras模型,对CMS-04中低速磁悬浮列车运行的外流场特性进行了计算分析,分别计算了不同速度下无横风和有横风条件下的气动阻力。根据数据拟合出无横风与有横风的空气阻力公式,详细分析了各公式之间的差异。研究表明,在横风条件下推导出的阻力公式能够较好地反映出阻力随风速、车速的变化,为中低速磁悬浮列车准确的牵引计算提供帮助。

一梯多户高层住宅内天井平面形态对中间户型室内风环境影响研究

为获得中间户型室内风环境与内天井平面形态之间的量化关系,通过运用Phoenics软件,以内天井不同的平面开口尺寸、平面开口方式及自身平面尺寸为研究对象,采用数值模拟方法进行对比分析,对比其各区间风速比的面积比例,通过增加内天井水平开口尺寸及分散布置来改善室内风环境,得出内天井自身进深尺寸存在的室内风环境最优值。

1958～2013年武汉市低空风速变化特征分析

采用武汉市1958~2013年逐日探空风资料,利用离差系数、气候倾向率、小波分析、Yamoto突变检验(信噪比指数)等方法,系统揭示该地低空(500、1 000、1 500、2 000 m)年、季、月平均风速的周期性与非周期性变化,通过指数曲线拟合揭示风速随高度变化特征。结果表明:(1)各层月平均风速均为双峰双谷型,7月、3~4月为峰,6月、9~10月为谷,7月达7.0~8.1m/s,谷值仅5.4~5.9m/s,即春夏季风速大,秋季小;(2)风速随高度上升呈线性或指数增加,地面至500m年、季平均风速增加约3.8~4.0m/s(地面仅约2.0m/s),a为0.241~0.294,从500m到2 000m年平均风速从5.9m/s升到6.9m/s,其中冬春季快,秋季慢,风廓线指数a为0.066~0.170;(3)各层年平均风速均呈减小趋势,1 500m、2 000m层达显著,每10a分别减小0.063m/s和0.074m/s,秋季减小显著,夏季减少不明显;(4)月平均风速离差系数为双峰双谷型(500 m为单峰型除外),主峰6~8月离差系数达0.15以上,1月为次峰,这些月风速年际变化大;(5)各层年平均风速周期均有12~30a(2 000m除外)、2~4a,500m层则为7~8a(仅1960’s),前者对应夏秋季,后者对应冬春季;(6)年、季平均风速均在1983~1986年突变上升和1991~1993年突变下降,且突变次数随高度减少,500m层最多,2 000m层除秋季外无突变。深刻认识这些特征可为本地区山区风电场规划、选址、设计、运营提供技术支撑。

宜昌地区中低空风速变化特征分析

利用宜昌1958—2013年逐日探空风资料，通过趋势系数、滑动t检验和小波分析等方法，分析宜昌中低空规定高度平均风速的时间变化，并和同期地面风速变化进行对比。结果表明：1）500和1000m高度月平均风速变化均呈双峰曲线，1500和2000m月平均风速变化趋势较为一致，3000m月平均风速波动较大。2）从季节分布来看，500～2000m平均风速均为春季最大，3000m平均风速冬季最大；不同高度层季平均风速随高度上升增幅不同。3）500m年和四季平均风速的年际变化最剧烈；500～2000m，年平均风速的离差系数随高度上升明显减小。4）1971—2013年，宜昌地面10、500、2000、3000m年平均风速显著减小；1000和1500m年平均风速略有增大但未通过显著性检验。5）宜昌中低空平均风速主要经历了20世纪80年代由下降到上升和90年代由上升到下降的突变；冬季平均风速的突变次数最多，夏季平均风速突变次数最少；各高度年、季平均风速的突变次数随高度上升而减少。6）各高度普遍存在8～14a的较长周期和2~4a的较短周期，其中较长周期主要出现在夏、秋季，较短周期主要出现在春、冬季。