秦岭山脉南北麓暴雨触发条件对比分析

采用实况气象观测资料、FY-2G卫星云图资料、多普勒雷达资料和ERA50.25°×0.25°逐小时再分析资料,对2021年8月21-22日同时发生在秦岭南北麓的强等级暴雨过程进行对比分析,探讨秦岭南北麓暴雨触发条件的影响机制。结果表明:秦岭北麓流场上,西风带系统在秦岭特殊地形作用下,对流层低层形成中尺度气旋性环流,通过热力作用触发暴雨,对流性降水持续时间短,强度小;湿斜压性增强是秦岭北麓暴雨开始的一个信号,当湿斜压性减弱以及中层比湿减小时,降水结束。对秦岭南麓而言,地形作用下对流层低层流场形成中尺度辐合线触发暴雨;降水释放的凝结潜热加热低层大气,与中低层入侵的冷空气共同构建对流不稳定结构,上升运动增强,降水增强和持续;对流云团在高温高湿的环境下迅速组织化合并发展,形成中尺度对流复合体(MCC),对流强度大,对流层结深厚,小时雨强大;中低层冷空气的入侵和扩散到地面的时间分别与秦岭南麓强降水的开始和结束时间对应。

数控转台蜗轮转动元动作的热变形有限元分析

为研究数控转台传动系统元动作的热误差建模方法,首先介绍了元动作理论以及有限元数值模拟的温度场模型假设及边界条件,并分析了温度场仿真所需的摩擦机理及参数计算方法.采用ANSYS仿真分析从稳态和瞬态两个方面对转动元动作进行数值模拟,并给出其中关键元动作的温升曲线,分析了元动作瞬态、稳态及热-结构耦合温度场和变形场,得到元动作温度分布云图、温升量及热变形量.通过热变形理论计算和热变形有限元分析,得到考虑动作件热变形的传动系统元动作热误差模型.

汽轮发电机转子匝间短路对定子热响应特性的影响

本文分析了汽轮发电机转子匝间短路故障前后定子热响应特性,不仅考虑转子匝间短路引起电压下降对发电机强励动作的影响,还研究了热分布不平衡而引起的定子力学响应。首先推导了正常情况和转子匝间短路故障后加强励磁电流下的气隙磁通密度,得到了铁心损耗和绕组铜耗的解析表达式;然后建立了发电机故障前后的三维有限元仿真模型,对不同短路程度故障下的铁心损耗、绕组铜耗与定子温度进行了求解计算;最后实测了CS-5型故障模拟发电机在正常运行和不同短路程度故障下的定子温度,实验结果与理论分析、有限元仿真结果基本一致。结果表明,转子匝间短路故障后由于励磁电流的增强,发电机铁心损耗和绕组铜耗均会增加,定子温度明显上升,并且随着短路程度的增加而加剧;定子端面边缘位置的变形和应力幅值最大并且为热响应下的危险位置。

基于BP神经网络的混凝土箱梁最大温度梯度预测

混凝土箱梁受到太阳辐射、大气温度波动等多种气象因素的综合作用,结构内部会产生显著的非均匀温度分布。截面内温度梯度可能会导致桥梁结构产生过大的温度应力与温度变形,影响桥梁结构的安全性和耐久性。本文旨在探究气象因素对混凝土箱梁温度场的影响机理,并提出一种能精确预测中国多区域混凝土箱梁截面最大温度梯度的方法。首先建立了日照条件下混凝土箱梁温度场计算模型,将2 a以上气象资料作为输入条件,对多个地区混凝土箱梁温度场长期变化进行了仿真模拟,并对混凝土箱梁截面温度梯度的长期变化趋势进行了分析。然后利用主成分分析(PCA)确定了混凝土箱梁截面最大温度梯度预测模型所需的输入参数。最后利用遗传算法优化的BP神经网络建立预测混凝土箱梁竖向、横向温度梯度的网络模型,并与混凝土箱梁截面温度梯度进行比较。结果分析表明BP神经网络模型可以精确地预测混凝土箱梁最大温度梯度,预测值平均绝对误差(AAE)均小于0.9℃,均方根误差(RMSE)均小于1.2℃,决定系数(R^(2))均大于0.9。基于当地气象条件,本文利用经典的BP神经网络模型所建立的预测模型对中国不同地区的混凝土箱梁截面最大温度梯度均能给出准确的预测,为混凝土箱梁设计和施工阶段的最大温度梯度的计算提供一种高效的方法。

相变蓄热型空气源热泵系统与太阳能互补供暖系统的优化研究

结合相变蓄热型空气源热泵与太阳能供暖,可在充分利用太阳能资源的同时,提升系统供热能力。为保障供热效率,提供高质量的能量资源,针对相变蓄热型空气源热泵系统与太阳能互补供暖系统的优化展开研究。根据相变蓄热型空气源热泵的热转化模式及热能转化效率,分析供热系统的热力作用效果,在此基础上,对太阳能供暖系统的供热性能进行深入研究。结合上述两者的应用优势,分别从优化相变材料配置、提升太阳能集热器效率、优化系统控制策略、改进热能传输与利用等多个方面着手,定义具体的供暖系统优化设计方案。

北黄海东部次盆地构造热机制与成烃效应

北黄海东部次盆地属于中新生代小型叠合断陷盆地,是我国海域勘探程度较低的一个盆地,对其经历的复杂构造-热演化史尚未有相关研究。本文利用镜质体反射率(R_o)和磷灰石裂变径迹(AFT)两种古温标进行多方法的热史模拟,获得了盆地中新生界的热流史及地温梯度的变化,并恢复了盆地的剥蚀量及抬升剥蚀过程,在此基础上研究了盆地内烃源岩的热演化历史。结果表明,东部次盆地从中侏罗世至今,经历了古热流由高(75~90 mW/m^(2),120~100 Ma)到低(60 mW/m^(2),40 Ma),然后再升高至现今(70 mW/m^(2))的过程,且早期(100~70 Ma)降温缓慢,后期(70~40 Ma)降温快速。古地温梯度相应地呈现由高(34~36℃/km)到低(23℃/km),再升高(28℃/km)的变化趋势。东部次盆地晚白垩世之前的古地温梯度和古热流高于现今的地温梯度和热流,这与盆地由断陷阶段-坳陷阶段的演化过程一致。东部次盆地晚白垩世—始新世经历了较强的抬升剥蚀,地层的剥蚀厚度为1.0~1.5 km,在100~90 Ma地层沉积开始缓慢或停止,明显的剥蚀过程发生在85~40 Ma,其中70~40 Ma为快速剥蚀阶段。东部次盆地的构造热演化史影响了盆地内烃源岩的生烃过程。中上侏罗统两套烃源岩都存在早期(晚侏罗世—早白垩世)生烃过程,在中部坳陷内的主体生烃坳陷,晚白垩世—始新世地层剥蚀厚度较小,且渐新世之后地层沉积厚度较大,现今能够达到的地温也越高,有利于烃源岩晚期生烃,证实了该盆地具有一定的勘探潜力,应围绕主体生烃坳陷寻找有利成藏区。

脉冲Er:YAG激光辐照多层牙齿组织换热特性分析

目的:研究不同激光输入方式下,牙齿组织内部能量的沉积分布特征,搭建激光输入参数与牙齿组织内部温升的定性关系。方法:基于Pennes生物热传导方程,考虑牙齿组织的层状结构以及激光辐照时牙齿外表面与周围环境的热交换,构建Er:YAG激光辐照牙齿组织的热输运模型。借助有限差分法,对不同激光输入方式下牙齿组织内部温升的时-空分布特征进行了数值模拟和对比分析。结果:激光能量输入方式的改变(脉冲功率、脉宽、脉冲个数、脉冲间隔)对于牙齿组织的温升将产生显著的作用效果,并且其作用效果会随着深度的增加而逐渐衰减;输入总能量一定的前提下,输入方式的作用效果仅集中在照射表面附近,对于组织内部牙髓腔壁面的温升几乎不产生影响。此外,牙齿组织外表面与周围环境的热交换一定程度上抑制牙齿组织的温升并加速其冷却进程。结论:激光输入方式对牙齿组织的温升效果存在重要影响,在其与牙齿组织过程前后需考虑外表面与环境的热交换。

不同脂环族硬段分布的自愈合聚氨酯的制备及性能

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和聚碳酸酯二醇-2000(PCDL-2000)为原料,通过控制PCDL-2000和具有线型结构的HDI的配比及加料顺序,制备出2种不同相对分子质量的PCDL,以PCDL-2000及PCDL分别为软段,与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)进行聚合反应,制备出不同脂环族硬段分布的3种自愈合聚氨酯(PC-PU)及薄膜。采用FTIR、XRD、TGA、AFM、3D超景深显微镜、电子万能试验机对PC-PU和PC-PU薄膜的晶体结构、结晶形态、热稳定性、拉伸性能及自愈合性能进行了表征和测试,探究了其自愈合机理。结果表明,随着软段PCDL的相对分子质量的增加,脂环族硬段分布趋于集中,PC-PU薄膜的结晶度由23.3%增至26.5%,弹性模量由(17.9±1.1) MPa升至(62.7±2.3) MPa,断裂伸长率由1420%±40%降至1060%±50%,拉伸强度则在(18.6±2.5)和(20.5±3.4)MPa之间。基于氢键作用及软段的热运动,PC-PU薄膜的自愈合效率最高可达81.9%±3.3%。

浅析空调用电容运转电动机堵转时热保护器位置对试验结论的影响

本文研究空调用电容运转电动机在堵转条件下,热保护器在电动机的不同位置对试验结论的影响。通过5组验证试验,分别在电动机上方、下方、左侧、右侧设置热保护器,依据GB/T 12350-2022标准第18章非正常试验的要求进行堵转试验。试验结果显示,由实测结构可得热保护器位置不同影响动作时间和电动机温升值。将热保护器位于电动机上方和下方进行比较,热保护器位于电动机上方时的动作时间更长,而且电动机的温升值也更高。热保护器位于电动机左右两侧位置时,对热保护器动作时间和温升值影响较小。本文对空调用电容运转电动机在起安装时,热保护器与电动机的相对位置对堵转保护的影响进行分析,为电动机的设计和空调内电动机的安装位置提供一定的实验依据和理论支持。

鄂尔多斯盆地东部热力作用的期次和特点

盆地深部由于地球内蕴藏的巨大热源和岩石圈放射性元素蜕变热构成的热能,可通过多种热传导方式释放,如岩浆类热流物质向地壳浅部或近地表上部传递热力形成地热异常和热力作用。鄂尔多斯盆地东部晋西挠褶带热力作用发育具有与华北板块早白垩世发生的重要构造转换和岩石圈减薄事件等背景相关,深部岩浆侵入和热力作用事件的发生可使该区地下深处形成许多隐伏的中深成侵入岩或浅成-喷发相岩体及其伴随的热力构造。早白垩世这次强烈的构造热力变动伴有盆地东翼大面积的抬升隆起、吕梁断隆带的翘倾、离石断裂带和晋西挠褶带及西倾大斜坡的形成。以紫金山碱性杂岩体为代表的岩浆热力作用表现为一个多期形成的岩筒、岩床状碱性侵入体,地球化学特点是富碱、Fe,贫Mg;稀土元素含量高,无Eu异常;表现出岩浆侵入有明显的两组方向和多期多阶段侵入或喷发,可侵入到二叠纪—三叠纪地层中。盆地东部火成岩同位素测年数据统计岩浆-热力作用高峰期在110～150Ma。挑选紫金山碱性杂岩体3件单颗粒锆石样数百粒,进行U-Pb同位素SHRIMP测年,其中17组锆石样年龄在125～132Ma,相当于早白垩世。与华北地区早白垩世较普遍的构造热事件具有一致性。此外,还发现有早期(石炭纪—二叠纪)岩浆热力作用事件。构造演化分析显示多期多阶段热力作用特点。鄂尔多斯盆地东部热力作用对盆地油气煤铀多种能源成矿成藏富集研究与勘探评价具有重要意义。

热力构造的概念分类特征及其研究进展

热力作用是与应力、重力相类同的一类地质作用力。以往对其研究多有忽视,近年来研究进展较大。热力作用是盆地发育演化和改造的主要因素,随着大陆动力学研究的深化,大陆垂向热力作用及其热力构造陆续被发现。对目前尚无公认统一分类方案的热力构造,根据现今构造、地貌形态分为三类:正向穹窿型、负向塌陷型和边隆核陷型;按岩浆-热力作用影响深度等分为五种类型:(古)地热异常群集区、表浅层火山喷发-热液活动-浅成斑岩侵入型、热力背斜(热穹隆)型、中深层侵入型(含壳内热柱型)、地幔热柱型。深度分类的第二类表浅层火山喷发-热液活动-浅成斑岩侵入型又可再分为许多亚类:火山-热力管道、环状断裂、破火山口和火山塌陷、中浅成侵入型(含变质核杂岩和浅层热穹隆)、隐伏热力构造。热力背斜(热穹隆型)实际为中成或中浅成岩浆侵入型;中深层侵入型多在盆地基底或中下地壳内活动或造山带内产出,可称为地壳热异常柱,在地壳内分布规模不大,盆地下部一般难以直接见到,要依靠地球化学、地球物理等技术手段来确认;岩浆岩体侵入的深度不一,热力构造类型和发育程度不同;地幔(或地壳)热柱型影响深度最大,没有明显的地貌显示,要依靠深部构造岩石学、地球物理学等间接研究方法确认。地质-地球物理-地球化学综合研究应该是一种有效的研究方法。盆地深部多层结构研究发现热力构造区多具有明显的垂向极低电阻率值区和壳内低阻层,应为地壳热异常柱,有其特殊的热力作用环境。盆地深部热力作用与热力构造的复杂性和较强烈活动性,对盆地能源研究与评价及煤油气铀成矿成藏的勘探评价等方面均具有重要的影响意义。

桥梁结构日照温度作用研究综述

为深化对桥梁结构日照温度问题的认识,从桥梁结构日照温度场分布特性、研究方法、温度作用模式与取值方式等方面,综述桥梁结构日照温度作用国内外研究现状,探讨后续的研究重点和发展方向。研究结果表明:桥梁温度场有着典型的周期性时程特征和不均匀空间特征,主要受结构形式、气候和地理环境3类因素的影响,存在明显的桥型间和地域性差异;桥梁日照温度场以数值模拟与实桥测试为主要研究方法,数值模拟中太阳辐射和对流换热的选取尚不统一,基于气象数据开展长期实桥测试十分必要,且应重视测点布置以充分反应桥梁温度非线性分布规律;现有研究多采用多次抛物线、指数曲线和多折线来描述桥梁的温度梯度形式,普遍基于气象参数相关性和统计分析来获得温度作用取值;桥梁日照温度作用的主要发展方向应关注于组合构桥梁温度场的实桥测试与温度作用模式的研究、不同地域和复杂地形条件下桥梁温度作用实测分析,以及大跨复杂结构桥梁日照温度场精细化模拟。

甘肃河西季节冻结深度年代际变化特征及其气候成因分析

根据甘肃河西1958-2003年17个气象站的土壤冻结上、下限记录和最长连续冻结的初、终日资料, 采用小波分析方法研究了甘肃河西季节冻结的年代际变化特征. 结果表明: 甘肃河西最大冻土冻结深度的变化存在8～10 a的周期振荡, 20世纪80年代中期是其变化的转折期, 反映了甘肃河西冬季气候自80年代中期以来变暖的事实. 气候成因分析说明, 气候变暖对河西季节冻结影响显著. 冬季最低气温与甘肃河西季节冻结深度和冻结时间关系密切,特别是冬季地气温差和气温日较差与其关系尤为密切.

藏北高原季节性冻土区潜在蒸散和干湿状况分析

利用位于藏北高原季节性冻土区的MS3478自动气象站的观测资料,基于FAO推荐的Pen-man-Monteith方法,分析了该地区的潜在蒸散量的变化特征。讨论了动力、热力和水分因子对潜在蒸散的影响,并分析了该地区的干湿状况。结果表明:全年日潜在蒸散量在0.52～6.46mm之间;夏季蒸发力最旺盛,5～9月的月潜在蒸散量均超过了100mm,11月份潜在蒸散锐减至33mm,潜在蒸散年总量为1037.83mm;夏季热力蒸散量明显大于动力蒸散,而冬季动力蒸散明显大于热力蒸散。藏北冻土区仅在5～9月为半湿润气候,持续时间较短,冬半年的干旱和半干旱维持时间长。水分因子和动力因子对潜在蒸散的影响季节变化大。土壤水分不是影响潜在蒸散的主要因素。

钢筋混凝土框架结构温度作用试验及非线性分析

进行了小尺寸混凝土试件温度试验，拟定了钢筋混凝土框架结构温度作用试验方案．通过对此框架在温度作用及温度、机械荷载共同作用下的试验研究，观测了温度裂缝发生和发展的过程．试验结果与钢筋混凝土非线性有限元分析结果基本吻合．

钢筋混凝土框架温度作用效应非线性分析

根据混凝土热传导和自然环境温度变化的特点 ,讨论了混凝土构件温度分布形式、界面温度的计算方法。对框架结构中温度作用与作用效应的非线性关系的分析表明 ,混凝土开裂后内力减小 。

水性聚氨酯硬段含量对其氢键相互作用及性能的影响

异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)作为硬段,合成了水性聚氨酯。研究了硬段含量(质量分数)对乳液稳定性、膜耐热和力学性能等的影响。当硬段质量分数低于26%时,乳液贮存稳定性较差。随着硬段含量增加,聚氨酯膜拉伸强度迅速增加,断裂伸长率略有降低;红外光谱显示,自由的N—H伸缩振动峰强度减弱,氢键化N—H的振动峰强度增加;同时C O伸缩振动峰整体向低波数方向移动,C O伸缩振动峰峰形有明显的变化;DSC测试在50～125℃出现明显的氢键解离现象,吸热峰增强,证实了氢键作用力随着硬段含量的增加逐渐增强。TG测试表明,水性聚氨酯硬段和软段分步解离,随着硬段含量的增加,硬段分解温度降低,水性聚氨酯耐热性能下降。

镍铝基柱撑蒙脱石的热行为研究

以钠基蒙脱石为原料,采取共聚法制备镍铝基柱化剂,并用湿法工艺合成镍铝基柱撑蒙脱石,采用X射线衍射、傅里叶红外光谱分析以及N2吸附-脱附等分析方法对柱撑蒙脱石的热处理（300～700℃）产物进行研究.研究结果表明：随着焙烧温度的升高,镍铝柱撑蒙脱石层间的聚合羟基阳离子发生脱水脱羟基反应,羟基阳离子释放的质子进入Si-O八面体层,与Si-O-Al键反应形成Si-OH和Al-OH键.柱撑蒙脱石随焙烧温度的升高,结晶性变差,当温度达到600℃时,（001）面衍射峰已不明显,层结构受到严重破坏,比表面积大幅减小.d（001）由1.9023 nm减小至1.3591 nm,比表面积由156.39 m2/g减小到71.02 m2/g,而平均孔径由5.126 nm增加至9.362 nm.

华北盆-山演化和岩石圈转型与煤层气富集的关系

以华北陆块盆-山构造与岩石圈岩浆热结构演化研究为基础,以区内不同富集机制的含煤区域为研究对象,对华北典型地区盆-山演化、岩石圈转型及其与煤层气富集的关系进行了深入探讨。研究表明,华北典型地区盆-山动力学过程从中生代开始经历了挤压盆-山阶段、挤压盆-山向伸展盆-山转换阶段以及伸展盆-山阶段;华北岩石圈结构演化则经历了岩石圈增厚与稳定过程、岩石圈转型过程、岩石圈快速减薄过程等,且自古生代以来至少经历了两次以上具有时空不均一性的岩石圈转型。沁水盆地和两淮煤田的构造—热动力学环境有利于煤层气富集,且在挤压与伸展作用的转换和叠加过程中形成的构造过渡带是煤层气富集的有利构造单元。沁水盆地煤层气富集特征是岩浆—热作用有利于煤层气储集,而一定的构造变形有利于煤层气的渗流和开采;两淮煤田的强构造作用和后期叠加的张性应力场有利于煤层气的富集和储层的增渗,可在构造煤发育区寻找煤层气开发的有利区域。

提高6063铝合金导热性能的途径探讨

采用试验的方法探讨了镁硅质量比、微量稀土及热处理制度对 6 0 6 3铝合金导热性能的影响。研究结果表明 :6 0 6 3铝合金采用 1 73的Mg、Si质量比 ,加入 0 3%稀土 ,经挤压后在 2 5 0℃进行退火 ,然后随炉冷却 ,热导率比原来提高了 9 5 %。