新型燃烧系统改进型梭式窑的数值研究

通过改变梭式窑的燃烧系统,提出一种改进型梭式窑结构,改进型梭式窑燃烧系统布置于窑炉两侧。分别对改进型梭式窑和传统梭式窑进行建模并结合燃烧模型进行仿真模拟,对比分析了改进型梭式窑与传统梭式窑内部温度、速度及CO分布情况。结果表明,传统梭式窑受火焰影响在窑顶形成高温区域,造成窑内上下温差大,而改进型梭式窑窑顶无局部高温区域,极大缩小了窑内上下温差,改进型梭式窑内部温度均匀性和窑内还原气氛均优于传统梭式窑,更有利于产品的烧制,为改进梭式窑结构提供了理论基础。

气象因素对脑血管疾病影响的研究进展

脑血管疾病是导致人类残疾和死亡的主要原因之一,严重威胁着我国人民的生命和健康。除了常见的危险因素外,气象因素(气温、大气压力、湿度、风速)也是引起脑血管疾病的危险因素。气象因素通过复杂的病理、生理途径,以及外源和内源性机制增加对脑血管疾病的直接和间接风险。该文对各种气象因素与脑血管疾病之间的关系进行综述,并进一步阐述其发病机制,旨在为脑血管疾病高风险人群提供更多的预防措施,并为公共卫生政策的制定提供支持,最终减轻脑血管疾病带来的医疗和经济负担。

电极参数对尖-板电极空气放电离子风特性的影响

空气放电离子风技术是一门新颖的技术,在实际应用方面具有现有技术手段不可比拟的优势。文章采用PIV(Particle Image Velocimetry)粒子测速技术,获得了清晰准确的离子风速度场图像。研究结果显示:减小尖电极曲率半径,可以在同样的电压等级条件下有效地提高离子风速度;接地电极采用金属网,可以克服板状电极对于离子风发展的部分束缚作用,在较低电压下能得到较高的风速,且可获得较为广阔、流场较为均匀的离子风作用区域。

空气放电离子风特性的研究

空气放电离子风技术在能源、环境、材料、军事等领域具有广阔的应用前景,采用粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)粒子测速系统得到了空气中尖-板电极放电产生的离子风速度场的图像,研究了相同电压等级正、负极性直流和工频交流电源下的离子风速度特性和流场分布情况并用离子碰撞、电流体动力学(electrohydrodynamic,EHD)顺电效应以及流体动力学相关理论进行了分析。最后采用红外热像仪测得了离子风对于发热体强化传热的作用,分析了离子风作用下发热体的温度分布特性。

使用环境对硅酸铝纤维性能的影响

分析了现代陶瓷工业窑炉中的使用环境对陶瓷纤维性能的影响 ,说明尽管陶瓷纤维有着非常好的保温性能 ,但也要注意使用中存在的一些问题 .对陶瓷纤维应用中的注意事项提出了新的见解 ,为推广陶瓷纤维的应用提供了借鉴 .

地基气辉成像干涉仪探测高层大气风场的定标研究

我们研制的地基气辉成像干涉仪(ground based airglow imaging interferometer,GBAⅡ)样机成功地探测了地球上空90—100 km的大气风速和温度.为了提高GBAⅡ的探测精度,本文研究GBAⅡ所拍摄的成像干涉条纹的定标:对干涉条纹中心位置定标、电荷耦合器(CCD)暗噪声和平场定标、整个光学系统衰减系数定标、步进步长定标、光程差随入射角变化量定标、仪器响应度定标和零风速相位定标等理论和实验进行了研究.利用最小二乘法对GBAⅡ拍摄的30幅成像干涉图的圆心坐标定标在CCD(123.3,121.1)像素位置;利用632.8 nm激光获得GBAⅡ所用CCD的平场定标系数矩阵,分别得到平场前后的干涉图并检测出CCD的噪声和坏点;利用GBAⅡ获得图像的边缘亮环相位与中心亮斑相位的差值对入射角10.24°时,光程差相对0°入射角时变化了0.356个条纹;拍摄200幅成像干涉图的实验离散点进行正弦拟合后的均方根标准偏差达90.34%,该完整干涉条纹的步进间隔为4.06 nm,对应步进相位为0.0094π;针对正演公式中GBAⅡ的系统衰减系数对所拍摄的原始干涉图利用IDL编程得到光学系统衰减系数的多项式,拟合的均方根标准偏差达99.98%;采用632.8 nm激光作光源,简化了GBAⅡ的响应度表达式,通过实验得其响应度为4.97×10^(-3)counts·(Rayleigh·s)^(-1);针对GBAⅡ室外观测,给出零风速定标的矩阵表达式后,对532.0 nm和632.8 nm激光的对应零风速相位分别为-9.2442°和-68.6353°.本文提供了多种定标方法,并逐一通过实验进行验证,为国内被动遥感探测高层大气风场提供了强有力的实验支持.

基于圆形断面的隧道温度场有限差分计算模型

除了少数圆形隧道外,大部分山岭交通隧道断面采用马蹄形或端墙式等形状。在隧道温度场的预测中,圆形断面模型能否代替马蹄形等实际隧道模型,其适应性值得研究。应用基于空气-衬砌-围岩的对流-导热耦合作用控制方程的有限差分方法,建立圆形断面模型对东北寒区马蹄形隧道温度场进行计算,并与现场实测温度场进行对比。结果表明：1）圆形断面隧道模型有限差分计算方法克服了通用有限元软件建模复杂、对硬件要求高的弊端,考虑了隧道内风流速度和入口风流温度的影响,在隧道温度场的预测计算中能够满足工程使用要求。2）隧道内风流速度和入口风流温度对隧道温度场影响较大。本文算例中,入口风流温度每升高10℃,二次衬砌表面温度升高约7.2℃,增幅均匀;从1~5 m/s,洞内风流速度每增大1 m/s,二次衬砌表面温度降低的幅度为6.6、2.7、1.5、0.9℃,降幅越来越小。

中高层大气风场和温度场星载探测技术研究进展

中高层大气风场和温度场是重要的大气基本参数,其全球高精度测量具有广泛的应用前景,探测需求日趋强烈.干涉光谱仪由于其多通道、高通量和高光谱分辨率等优点而成为本项目的首选.目前被成功应用的干涉式测风/测温仪器主要有Fabry-Perot干涉仪和广角Michelson干涉仪两大类.本文对干涉光谱仪用于中高层大气风场和温度场探测的发展状况进行了分析,同时比较了几种干涉仪测风和测温的可行性及优缺点,为中国开展中高层大气风场和温度场星载探测打下基础.

风廓线雷达对塔克拉玛干沙漠晴天边界层的探测分析

利用塔克拉玛干沙漠大气环境观测试验站2010年8和10月边界层风廓线雷达资料,分析了沙漠晴天边界层湍流、大气温度、水平风速风向以及垂直速度的发展演变特征和日变化规律。研究表明:(1)大气折射率结构常数(C_n^2)能较好地反映晴空湍流对电磁波的后向散射能力,可以详细刻画湍流发展旺盛区域的高度、强度及其演变特征;沙漠夏季白天湍流发展剧烈,旺盛区域顶部可达4000 m高度左右。(2)RASS系统对沙漠边界层大气温度的探测具有较好的可信度,其近地边界层温度符合一般的日变化规律,昼夜温差显著,白天高温维持时间长,升温过程相对滞后于近地表气温。(3)风廓线雷达对大气风场的探测结果与地面风速风向一致,沙漠晴天主要受东风和东北风控制,风速较小,平均在2.0～6.0 m·s^(-1)范围变化。(4)沙漠腹地大气垂直速度变化符合静力平衡理论,铅直方向运动很弱,一般在-1.0～1.0 m·s^(-1)范围波动。

基于不同风速下火旋风的数值计算及特性分析

基于大涡模拟(LES)技术,对不同风速下的火旋风进行数值模拟。运用最小二乘拟合方法研究不同风速下火旋风的中心漂移角速度的变化,其结果表明:随着风速的增加,中心漂移角速度的变化规律遵循某3次方多项式变化趋势,发现存在某一临界风速(3.18m/s)对火旋风中心漂移角速度的变化速率有较大影响。同时,对热量释放率及火焰温度场进行分析,认为随风速的增加,热量释放率逐渐增加且波动逐渐减小,火焰温度场分布梯度逐渐增加,高温区分布呈现连续纺锤面分布形式。

济南章丘大气边界层风温场特征研究

基于章丘气象站2004—2009年实测资料,研究了当地大气边界层风向、风速、气温的时空分布特征,并利用SPSS 17.0数据统计软件的曲线参数估计法,探讨了符合章丘实际的风速随高度变化的拟合曲线及其数学函数关系。结果显示:研究地区大气边界层盛行风向为SSW,且呈现随高度增加沿顺时针方向偏转的特征;风速变化特征在10—300 m和350—1500 m不同高度层存在显著差异,春、夏、秋季和年平均风速随高度变化的指数曲线拟合结果总体好于幂函数曲线,而冬季则相反;气温变化特征四季基本一致,近地面层存在逆温现象,冬季逆温日数最多;逆温强度冬半年的大于夏半年的。

天津市郊区冬季大气边界层风、温场结构与特征

利用天津市郊区探空观测资料,对该地区冬季大气边界层内的风场、温度场结构与特征进行研究.结果表明,测试期间风向随着高度增加呈顺时针旋转,由东风、东南风逐渐右转,转为西南风、西风,遵循Eckman螺线的规律;不同高度层风速日变化规律不同.一般来说,在较低高度风速白天变大,夜晚变小,而较高处则相反;接地逆温大约在20:00开始生成,随着时间的增加,逆温逐渐加强,平均逆温厚度在02:00达到最大值;混合层高度在早晨厚度较薄,午后混合层厚度较厚,有利于污染物的扩散;天津市市区10m和100m高度层风速的日变化规律与郊区相同,200m高度层风速日变化规律不同;市区与郊区相比,不同高度层风速随着时间起伏变化较小.

地基Fabry-Perot中高层大气风速反演及误差分析

基于子午工程地基法布里-帕罗干涉仪(Fabry-Perot Interferometer,FPI)的气辉观测数据,结合地基独特的观测模式(天顶角为0°的天顶方向和天顶角为45°的东西北南四个方向)对地基中高层大气风速进行反演,包括数据预处理、干涉环圆心确定、干涉环半径计算和风速反演.将2010年5月6-13日8天十个环(十个干涉环同时参与反演)的反演结果与地基FPI风速实测数据进行比较,得到557.7 nm,630.0 nm,892.0 nm三种谱线气辉的反演平均偏差分别为2.7 m·s^(-1),5.5 m·s^(-1),7.7 m·s^(-1).此外,基于反演算法对上述反演精度影响因素进行了分析.研究发现,气辉辐射强度对风速的反演精度影响较大,气辉辐射越强,外环的半径计算精度越高,可参与的反演环数越多,则最终的风速反演精度越高.而圆心偏差士2 pixel(五个环)和士1 pixel(十个环)及焦距变化(士10 mm)对风速反演精度的影响相对较小,但当超出这一偏差范围,风速反演偏差会迅速增大.

沂蒙南部山区冬季大气边界层风、温场结构特征研究

利用现场低空探测所获得的实测资料,分析了沂蒙南部山区冬季大气边界层内的风、温场垂直分布特征以及随时间的演变特征。

大气风场和温度场星载探测光谱仪的星上定标技术

大气风场和温度场是重要的大气基本参数,由于应用领域广泛,其探测技术在很多国家已发展成熟,中国对该探测技术的需求也日趋强烈。大气风场和温度场测量是利用高精度的光谱仪,通过测量大气中特征谱线的多普勒频移和展宽,来确定大气的温度分布场和风向风速场。星上定标技术是大气风场和温度场星载探测光谱仪进行高精度测量的基本保障。文中就几种重要的大气风场和温度场探测光谱仪的星上定标技术进行分析和总结,为大气风场和温度场探测技术发展提供参考,打下基础。

风洞短试验段中基于被动技术的大气边界层模拟

针对西南交通大学XNJD-1风洞第一试验段的特点,采用被动模拟装置,通过多次流场校测、反复试凑,成功地在风洞中模拟了C类地表情况下的高湍流度大气边界层,实测平均风速剖面、湍流度剖面及风谱特性等与目标值较为吻合。此外,还对比讨论了平均风速和离地高度等因素对风场特性影响,并计算了湍流积分尺度。研究表明边界层调试过程中应重点考查气流在对应结构卓越频段范围内的脉动情况,而仅将湍流度作为参考指标。

城市住宅小区建筑室内外环境对局部气候的影响

以天津某高层住宅小区为对象,建立了小区建筑和室内户型的计算分析模型。基于CFD方法,开展了在冬、夏季典型气候下的室外风气候特性、室内自然通风情况的模拟分析研究。得到了住宅小区室外风速、风压的分布场、室内三维速度场、温度场分布场。探讨了风向、风速、窗户对局部气候的影响。研究表明对室外风环境,由于小区建筑的分布特征,存在着局部增强的强风区,最大速比达到1.8;就室内气候而言,具有自然对流效果的A型房间的自然通风效果要优于B型房间。通过对既有城市住宅小区的室内外气候环境的模拟分析,可以为建筑气候的设计提供重要的参考价值。

用Fabry-Perot干涉仪测量上层大气风场的速度和温度

提出了一种用Fabry Perot干涉仪 (FPI)的多光束干涉原理和多普勒效应测量上层大气风场的方法 .以上层大气 (80～ 30 0km)中自然形成的气辉 (极光 )为被探测源 ,其两条主要谱线来源于亚稳态原子氧O(1S)和O(1D)跃迁时所形成的两条单线 (波长分别为 557 7nm和 6 30 0nm) .对被探测源谱线为高斯轮廓时风场的速度、温度的测量原理作了论述 ,并与广角迈克耳逊多普勒成像干涉仪 (WAMDII)测量大气风场进行了比较 .结果表明 ,FPI无运动部件 ,从而显示出高稳定度和高分辨率的优点 ,更加适合航空。

大气边界层风速竖向相干函数实验研究

采用尖劈、格栅和粗糙元组合的被动湍流发生装置在TJ-2风洞中模拟了大气边界层流场,测量了模拟流场的平均风速剖面,湍流度剖面,湍流积分尺度和脉动风速功率谱等风场特性参数,重点分析了风速的竖向空间相干曲线。针对风速竖向空间相干曲线存在低频'掉头'的现象,给出了修正的指数衰减函数来进行拟合,完善了用传统的简化指数衰减函数来进行拟合时在低频处的不足,结果表明:笔者给出的风速竖向空间相干函数拟合效果更好。

路堤块石自然对流特性的室内试验研究

通过室内试验,对青藏铁路路堤块石自然对流过程中风速场和温度场特性及其变化规律进行研究。结果表明:在初始控温一段时间后,风速场趋于稳定,对流涡包由无序状态逐渐发展为单胞状态;降温过程中,块石层内温度场的变化较规律,尽管对流涡包形状和大小稍有变化,但一直处于单胞状态,对流中心位于块石层中部;尽管温度场变化会引起风速场变化,但当温差达到一定值后,虽继续增大,最大风速基本不再变化,且仍位于块石层中部;自然调温过程中,由于产生热交换,块石层内温度场发生较大变化,块石层内整体温度升高,且温度场变化较混乱,风速场极不稳定,对流涡包由较为规则的单胞状态,逐渐进入无序状态。