岩体表层凝结水的形成与转化规律:对岩石风化水分来源的指示意义

水对岩石风化具有重要控制作用,但人们对非露天岩石表层的水分来源一直认识不足。本文以我国北方云冈石窟的岩石壁面为例,利用频域反射技术开展了岩石浅表层含水率监测,利用2020年5月至2021年5月逐小时的岩石视含水率数据为例,识别了夏季和冬季岩石含水率波动的控制机理。从6月初到10月初,大气湿度变化是岩石视含水率先增大后减小的直接控制因素,当存在指向山体内部的大气湿度梯度时,水汽迁移至岩石孔隙内,发生毛细凝聚转变为液态水,从而引起视含水率增大;当存在指向山体外部的大气湿度梯度时,岩石孔隙内的液态水蒸发,从而引起岩石视含水率下降。从10月中旬至次年6月初,岩石普遍较干燥,但是12月中旬浅部岩石含水率在冻结吸力控制下还是会发生明显增大现象,表明岩石中存在可迁移、可发生化学风化的弱结合水。本研究识别了非露天石质文物壁面水分的一种重要来源,加深了对凝结水形成机理及其对风化控制作用的认识,可为石质文物保护提供决策依据。

黑河中游绿洲及绿洲—荒漠生态脆弱带土壤含水量空间分异研究

以黑河中游平川绿洲和六坝绿洲为例，对绿洲及绿洲-荒漠生态过渡带土壤含水量空间分异进行了分析研究。结果表明：在无灌溉条件下绿洲及绿洲-荒漠生态过渡带的土壤含水量水平分异明显，绿洲土壤含水量高于绿洲-荒漠生态过渡带和荒漠地区土壤含水量，并出现从绿洲到绿洲-荒漠过渡带和荒漠依次递减的趋势，主要受土壤性状、土壤水分水平运动和绿洲-荒漠局地大气环流影响；绿洲活动层土壤含水量垂直分异上表现为从表层向下逐渐增加，而过渡带和荒漠区活动层土壤含水量垂直分异则是表层和底层比20～30cm处低，可能与荒漠土壤凝结水的形成与运动有关。受绿洲地下水过度开采和绿洲边缘人类活动影响，在绿洲-荒漠过渡带形成了生态裂谷，对绿洲生态系统的安全构成威胁。

常压开式循环太阳能海水淡化装置研究

提出一种开放式循环太阳能海水淡化系统 ,热力学效率和得水率是反映该系统能量利用程度及淡水产量和能耗关系的综合性指标。受加热、蒸发和冷凝三个环节制约。对诸多参数进行了分析 ,表明蒸发器入口海水温度和冷却水温度是影响系统性能的最重要两个参数 。

热带对流热量与水汽收支的数值模拟研究

应用二维云分辨模式,数值研究了热带地区的对流活动,并诊断了热量和水汽的收支,发现在垂直温度平流和凝结潜热释放之间、垂直水汽平流和降水之间都维持着大体平衡,推断出质量加权平均温度及可降水分的局地变化分别由热量及水汽方程中的剩余项决定.机制研究表明,深对流与浅对流在热量及水汽循环中存在较大差异,深对流中水汽的凝结及潜热释放起着主导作用,而大尺度垂直平流的加湿和冷却在浅对流中发挥主导作用.最后讨论了对流触发后热量及水汽循环的调整机制.

湿热地区湿空气迁移导致大空间建筑屋顶结露的分析

针对香港某体育馆出现的室内滴水问题,进行了理论研究和实测数据采集分析,结果显示,在湿热地区,夏季湿空气在屋顶多孔保温材料层中迁移并导致冷凝结露,冷凝水长期积聚会腐蚀和破坏围护结构,另外湿空气迁移会导致围护结构保温性能变差,增大建筑空调负荷。为了降低结露的风险,在湿热地区应避免使用高渗透率的多孔保温材料,同时应注意建筑围护结构中蒸汽控制层的合理位置和严密性。

严寒地区围护结构的防潮验算

建筑材料的透水性对墙体热工性能乃至结构安全有重要影响。采用工程上广泛应用的露点法对严寒地区部分城市的围护结构进行了防潮验算。计算结果表明:严寒地区保温材料布置在主体结构外侧有助于降低水蒸气在围护结构内部凝结的风险;既有建筑中广泛使用的黏土砖具有良好的透水性;新建建筑中增加砌块厚度对防止水蒸气凝结的作用有限,增加保温材料厚度有助于防止围护结构内部发生水蒸气凝结;提高室内干球温度或相对湿度都将增加水蒸气凝结的风险,且室内温度愈高相对湿度的影响愈明显。根据计算结果,提出了一个量纲一物理量——凝结因数,简化了传统的验算方法。

一次西南涡特大暴雨的中尺度诊断分析

采用LAPS中尺度分析模式大气资料,对2008年7月一次西南涡暴雨过程进行天气学降水运动的中尺度诊断计算与分析。诊断计算包括:可降水量、层结不稳定能量、对流可降水量、水汽权重平均风速、水汽通量散度、云水、云冰总量及其通量散度和垂直速度与凝结函数降水率等。结果表明:"西南涡—切变线"系统的暴雨发生在暖湿气团与变性冷气团之间的中尺度风场辐合上升运动区,中尺度雨团发生在层结不稳定的暖湿气团一侧。计算的中尺度垂直运动与凝结函数降水率场,降水率为暴雨到特大暴雨。计算的水汽通量辐合降水率与凝结函数降水率不会完全重合,且水汽通量辐合既可致中尺度"雨",又可成大尺度"云",并且云水、云冰通量辐合/辐散,可解释为它们的"正"/"负"碰并增长,而碰并增长产生水凝物增量(降水率)促成大暴雨。因此,在凝结函数降水率场中产生的中、小尺度对流雨团,加上水汽与云水、云冰通量辐合及其碰并增长,并且借助层结不稳定能量释放和可能产生的强迫"次级环流"及水汽与云水、云冰输送,是"西南涡—切变线"系统造成襄樊特大暴雨的天气学成因。

密封胶水蒸气渗透性对中空玻璃节能效果的影响分析及测试方法概述

通过分析水蒸气渗透原理以及渗透的途径,发现密封胶水蒸气透过率参数与中空玻璃的失效关系密切,因此结合JC/T914-2003要求介绍了丁基热熔密封胶水蒸气透过率的测试方法,以期为相关企业中空玻璃密封胶的质量控制提供一定的指导。

云冈石窟建造特征与水患的关系

防治水患是云冈石窟文物保护的重要措施,而水患的形成与石窟文物本身的建造特征具有很大的关系。云冈石窟依据古代风水理论进行选址规划,使其必然受到多种水源的侵袭。洞窟与入渗水、凝结水和地下水相互作用的特征取决于石窟的结构形式、规模、配套建筑物和石雕的造型工艺。采用修建窟檐和室内空气除湿的办法,可以提高窟内水汽环境的稳定性,减少凝结水和冻结过程产生的风化损害。

高效凝水剂的合成及其吸湿溶胀机理分析

为了制备新型高效凝水剂并对其吸湿溶胀机理进行研究,以丙烯酸、丙烯酰胺为单体合成了交联型高效凝水剂,采用红外光谱和扫描电镜等对制备的样品进行了结构表征,并对其吸湿凝水性能进行了测试。证明合成的高效凝水剂具有交联的立体网状结构。结果表明,高效凝水剂表面有大量微孔,且内部不同尺寸的微孔互相贯通。分析了高效凝水剂源自表面吸附势、水分子扩散压和溶胀原理的吸湿溶胀机理,初步揭示了高效凝水剂的微观结构与其吸湿凝水性能的直接关系。

大型室内水上乐园冬季热湿环境犆犉犇分析

结合某大型室内水上乐园项目,通过CFD模拟预测冬季空调工况室内热湿环境。结果表明:人员停留区温度分布均匀,高度方向温度梯度小于3℃;人员停留区相对湿度满足设计要求,水面附近湿度较高,其影响随高度增加而减小;人员停留区风速小于0.2m/s,舞台表演区风速小于0.15m/s,但近送风口局部区域风速较高。风机盘管直吹围护结构防结露效果明显,侧墙部分区域可能结露。

防潮密封型光纤连接器

针对高功率光纤激光系统中光纤对接端面产生水雾凝结的问题,分析出产生该问题最重要因素为连接器不具备防潮密封性能,对其结构装配及使用过程进行剖析,同时指出其防潮密封缺陷原因,进行技术创新与工艺改进,设计了防潮密封型光纤连接器。介绍了该新型连接器防潮密封原理及结构组成;重点对该新型光纤连接器性能进行全面测试,包括浸水试验、恒定湿热试验、在线运行应用验证等。试验结果表明,其插入损耗小于0.2 dB,防潮密封性能良好,取得较好的预期效果。

基于红外热成像技术的石窟壁面凝结水形成规律研究

凝结水会加剧石质文物的风化,以往确定凝结水量的实验设备布置复杂、监测范围有限,并且无法实时反映凝结状态,从而制约了对凝结水形成过程的认识以及对石质文物凝结水的有效防治。文章利用红外热成像技术开展凝结水形成规律研究,实现了对石窟壁面凝结水的大范围无损连续观测,并利用微波水分测试技术进行验证。针对一次降雨事件,对云冈石窟第19窟壁面进行了连续100 h的红外热成像监测,揭示了降雨前和降雨期间的壁面温度昼夜变化规律,通过对比空气露点温度识别出2个具备凝结水形成条件的时期:降温前凝结期,从降雨前16 h开始到降雨期间气温发生骤降为止;降温后凝结期,从气温骤降开始到降雨结束后12 h。同时,利用微波水分仪进行了连续56 h的浅表层岩石含水率动态监测,发现尽管壁面上无法用肉眼直接观察到凝结水,但岩石内部含水率增大,表明岩石内部已经优先凝结。降雨过程中气温在1 h内从18.5℃骤降到15.6℃引起大气中的水汽凝结,导致露点温度下降,使得壁面不再具备凝结水形成条件。该研究对石质文物的凝结水防治具有重要的指导意义。

基于尾气冷凝的质子交换膜燃料电池除湿机制研究

水管理是影响质子交换膜燃料电池性能和寿命的一个重要因数。本文通过分析燃料电池中水分分布特性,提出尾气冷凝除湿机制,并研究电池中过余水分的移除能力的影响因数,结果表明:尾气冷凝可有效去除电池中过余的水分,降低电池尾部的水淹机率。过量系数越大,冷凝温度越低,除湿能力越强。但若过度冷凝,会导致质子交换膜失水,电池性能下降。

燃煤锅炉烟气冷凝节水的热力学分析

基于某燃褐煤660 MW超临界燃煤机组,从热力学角度计算了湿法脱硫出口烟气中水蒸气的来源份额、理论冷凝水析出量、冷凝过程的放热量,介绍了几种烟气冷凝工艺及其优缺点。计算结果表明:煤中氢生成水是水分的最大来源;饱和湿烟气从51℃降低到30℃冷凝水理论析出量为196 t/h;烟气冷凝水析出过程放热量主要为水蒸气冷凝释放的汽化潜热,烟气显热差别很小。

SITD煤调湿工艺的余热利用

介绍了SITD煤调湿工艺中采用多种余热回收技术,以减少系统蒸汽消耗量,分析了系统中冷凝水闪蒸汽回收、热水余热发电以及焦炉烟道气余热利用技术,可增加系统安全性,又可有效降低蒸汽能耗。

东北玉米通风调质试验

东北地区储粮粮堆由于气候原因存在一个巨大的"冷心",冷心的主要应用方式为膜下环流均温控制和缓式通风上调冷心控粮温,这两种方式都是利用冷资源进行的粮温控制。而目前的粮堆增湿方式主要为湿膜机增湿和各种调质机增湿,利用"冷心"增湿还没有成功的案例。利用冷心增湿,内结露现象很严重,而且容易出现局部水分偏高现象,且违反机械通风操作规程1。但通过缓式通风的精确掌握和粮堆增湿理论的精确控制,大胆试验,事实证明冷心内结露增湿方式是可行的。试验将出仓前平均水分13.5%提高到最高14.8%,平均水分14.1%,达到试验预期目的。试验仓出仓验证实际增量21.05t,效益十分可观。

空调冷凝水回收利用初探

结合工程实例,介绍了空调冷凝水回收系统的原理,并对冷凝水回收系统所回收的水量、冷冻水系统所需的补水量等进行了分析,指出回收的空调冷凝水量可满足冷冻水系统的补水和冷却水系统的部分补水量,具有一定的实用性。

排潮管防冷凝水倒流装置

文章针对加湿设备排潮管中冷凝水倒流进设备内影响产品加工质量的现象,设计一种冷凝水防倒流装置,串联安装在设备排潮管上。该装置风阻损耗小,结构简单,安装后,设备排潮管冷凝水倒流影响产品加工质量的次数降低到零。

空调水系统在施工监理中应注意的一些问题

结合工程实践,就空调水系统在施工过程中容易出现的一些质量隐患进行了分析,并提出了具体的解决质量隐患的方法,以在今后空调水系统安装中尽量避免类似问题的发生,从而确保空调水系统的正常运行。