影响大气长波调整的因子分析

为了分析影响大气长波调整的因子,揭示长波调整的机制和规律,以β平面准地转正压位势涡度方程为数学模型,通过数值计算的方法,研究了非线性、初始场、基流和纬度对大气长波调整的影响,并分析了真实基流下的长波调整情况。结果发现:长波纬向调整的出现与基流在y方向的结构无关,但长波调整出现的时间与调整结果与基流切变有关,非线性作用是长波调整的重要机制之一。长波调整出现时间和调整方向与初始波动结构、基流的分布和波动所处在的纬度有关,非线性Rossby波一般向低波调整,初始纬向波数越大,调整出现的时间越早,切变基流也能加速长波调整的出现;非线性Rossby波所处的纬度越高,其纬向波数变化越早且变化趋势越稳定。     

非均匀粘性基流中带状浅对流单体的发展

用WKBJ方法讨论了非均匀基流中带状浅对流单体的发展问题，只有在二维非均匀基流的热成风平衡条件下，带状对流环流的传播才具有重力惯性波特征，由于非均匀介质的作用，缓变波列的频率变化不仅是位相变化的源，还可能是振幅变化的一部分，纵向云带和横向云带的发展除粘性致稳作用是共同的，基流的其它非均匀性对不同云带的发展和云带结构起不同的作用。     

大气低频振荡的水平波状结构的理论解释

本文把慢变介质中波动的传播理论应用于正压大气中传播的Rossby波。慢变介质与域的球面性和基流的纬向结构有关。得到了波射线路径方程,导出了波作用密度守恒关系和波动能量密度变化方程,这与观测结果是一致的,并给出了低频振荡水平波状结构的简单解释。     

流线型箱梁断面涡激力展向相关试验研究

针对闭口流线型主梁结构涡激力展向相关性问题,在均匀流场条件下分别对振动状态和静止状态流线型主梁节段模型进行了不同风攻角的涡激力展向相关性试验研究,分别分析了流线型主梁断面涡激振动响应、涡激力展向相关性及主梁表面压力等.结果表明:振动状态主梁断面涡激力展向相关系数与振幅、锁定区风速等相关,锁定区上升段主梁断面涡激力展向相关系数大于锁定区最大振幅处主梁断面涡激力展向相关系数,扭转涡振锁定区升力矩展向相关系数大于竖向涡振锁定区竖向涡激力展向相关系数;振动状态主梁断面测点压力系数展向相关系数与振幅相关,振幅越大则相关系数越大.     

高频波动对多孔弹性介质中稠油黏温参数影响规律研究

为了定量描述高频波动激励井热力学降黏解堵的机理,基于高频波在多孔弹性介质中能量传播、损耗和转化的动力学特征,建立了高频波动激励下稠油油藏近井带储层中稠油温度及黏度变化的稳态和非稳态耦合动力学模型。该模型由能量衰减和转化方程、非均匀热源圆筒壁导热微分方程和温黏状态方程组成,采用耦合迭代方法进行数值计算,揭示了高频波对多孔弹性介质中稠油温度和黏度影响的主控因素及规律。结果表明:频率为20 k Hz的高频波动在r0.6 m范围内作用效果明显,频率越高作用效果越好,但处理范围越小;与波动频率相比,振幅对其作用效果更显著;波动作用由非稳态向稳态过渡所用时间约400 s。该模型的建立与求解,为稠油油藏近井地带高频波动解堵增产增注技术提供了重要的理论依据。     

公路主梁风嘴对大跨双幅公铁平层桥梁涡振的影响

以某新建大跨双幅公铁平层斜拉桥为研究背景,通过节段模型风洞试验,测试不同公路主梁风嘴条件下公路主梁和铁路主梁的涡振特性。研究结果表明：改变公路主梁风嘴角度能降低公路和铁路主梁的竖弯和扭转涡振振幅,但降低铁路主梁涡振的效果有限,降低公路涡振的效果较明显,较小的风嘴角度能减小桥梁的涡振振幅甚至抑制涡振出现;背风向主梁处于迎风向主梁的漩涡脱落区域时会形成干扰,导致背风向主梁涡振的卓越频率变得复杂,在较大的公路主梁风嘴角度下,背风向主梁振动的卓越频率包含自身频率和迎风向主梁频率;而在较小的公路主梁风嘴角度下,背风向主梁振动的卓越频率与迎风向主梁振动频率相同;无论是公路还是铁路,在迎风和背风时,涡振振幅存在很大区别,因此,在设计中,利用气动措施抑制双幅桥梁涡振时应该同时考虑对公路和铁路主梁的影响。     

变偏角垂直轴潮流能水轮机纵荡运动水动力分析

采用水轮机旋转运动与强迫纵荡运动的组合模拟水轮机的波浪运动响应,并应用ANSYS CFX软件对均匀来流中水轮机强迫纵荡时的流场和水动力特性进行分析,研究不同纵荡频率和纵荡幅值对水轮机水动力的影响规律.研究表明:与水轮机在均匀来流环境中仅做旋转运动相比,纵荡使水轮机尾涡间距发生疏密变化;水轮机水动力载荷瞬时值的峰值包络线均值产生较大波动,波动频率为水轮机纵荡频率,波动幅值随纵荡频率和纵荡幅值的增加而增加;载荷波动范围的最大值随纵荡频率和纵荡幅值的增加逐渐增加,而最小值却逐渐减小.研究结果可为潮流电站电能输出控制系统及水轮机结构强度校核提供参考.     

考虑非绝热的超长波的尺度分析

本文将超长波的尺度分析推广到非绝热加热的情况。指出若纬向波长比经向波长大一个量级时,非绝热作用必需考虑。反之,可以忽略不计。最后,得到两种情况下的近似方程。     

基于高低雷诺数试验的分离双箱涡振性能对比

为比较分离双箱涡振性能在高低雷诺数试验中的异同,在同济大学TJ-1和TJ-3风洞试验室进行了40个工况的对比试验.结果表明,在低雷诺数试验中涡振出现的阻尼比区间及其相应的振幅都较大,在高雷诺数试验中涡振出现的阻尼比区间和幅值都较小;导流板在零度攻角时无论雷诺数高低都能减小涡振振幅,但在攻角存在时,导流板仅在低雷诺数试验条件下能够增大涡振振幅而在高雷诺数试验条件下则会减小涡振振幅.最后还对试验现象差异的机制进行了分析,并对与大带东桥和昂船洲桥研究结果异同的原因进行了分析.     

地形作用下的有限振幅波动稳定性分析

本文采用具有连续切变与静力稳定的大气连续模式研究了由于地形存在的有限振幅波动稳定性。模式中还包含了β效应、艾克曼消散与热减幅。为了实现有限振幅分析,利用了内外展开的摄动方法,以消除控制方程展式中的非均匀性。 特别,本文讨论了在两类特殊的地形作用下的非线性影响和在地形作用下有限振幅波动定常状态的存在性。     

潮汐锁相行星的大气环流与气候

红矮星是宇宙中数量最多的恒星,其表面辐射温度比太阳的辐射温度低得多,因此,红矮星的宜居带与恒星的距离非常近．因为距离其恒星较近,在强大引力的作用下,位于红矮星宜居带内的宜居行星很可能是潮汐锁相行星．锁相行星的特征是其一侧永远面对恒星,另一侧则永远背对恒星,从而形成极端不均匀的加热．我们在本文中使用一个真实的大气环流模式与平板海洋相耦合来研究锁相行星表面的气候要素和大气环流特征．我们特别针对两种自转速度进行了模拟试验．结果发现,在慢速自转条件下（自转和公转周期均为243天）,大气环流基本是热力驱动的下层辐合和上层辐散的运动,行星的表面仅有恒星直射点附近比较湿润,其他区域均比较干燥,背阳面尤其寒冷．在快速自转条件下（自转和公转周期均为l天）,科里奥利力的作用比较显著,大气环流以纬向西风为主,并呈现波动特征,赤道上空出现超级旋转的西风急流,湿润区域显著扩大．EP通量诊断分析表明,赤道超级旋转急流是由于热带Rossby波随高度向极地方向传播所产生的EP通量在赤道附近的辐散造成的．     

热水供暖系统的水力调节

热水供暖是我国北方地区冬季采暖的一种常用方式,热水供暖系统水力调节的基本方法可分为初调节和运行调节。初调节是对“流量”的调节,运行调节是对“热量”的调节,其目的都是使供热量与用户的热负荷相适应。     

Sensitivity experiments of impacts of large-scale urbanization in East China on East Asian winter monsoon

By using the global atmospheric general circulation model CAM4.0 including an urban canopy parameterization scheme,the possible impacts of large-scale urbanization in East China on East Asian winter monsoon was investigated via idealized numerical experiments.Results suggest that large-scale urbanization can cause a significant warming effect in both surface temperature and air temperature near the surface over most areas of East China.Meanwhile,large-scale urbanization also alters the surface energy balance,causing evident increases in net surface long-wave radiation and sensible heat flux as well as intensified surface thermal heating to the atmosphere.Forced by the surface thermal heating anomalies induced by the large-scale urban expansion,East Asian winter monsoon circulation exhibits distinct changes.Overall,the extensive urbanization over East China will weaken East Asian winter monsoon,but intensify winter monsoon in northeast China.     

环路热管失效后再启动特性实验

当环路热管所承受的瞬时热负载过大或蒸发器局部过热时,会出现失效现象。为使失效后的环路热管快速恢复正常工作状态,通过实验研究了两种环路热管失效后再启动方法的可行性以及影响环路热管再启动速度的因素。实验发现,在环路热管失效后的恢复过程中选择适当时机加热蒸发器,可使环路热管重新启动并缩短恢复时间;重力与加热功率是影响再启动速度的关键因素。加热功率较小时,重力辅助下的环路热管再启动速度明显快于逆重力状态下的环路热管;随着加热功率的提升,重力因素对环路热管再启动速度的影响逐渐减弱。环路热管失效后不切断热负载,通过抬高冷凝器的方式也可使环路热管停止失效,但此方法会导致环路热管出现逆流现象,因此不具备可行性。     

环路热管失效后再启动特性实验

当环路热管所承受的瞬时热负载过大或蒸发器局部过热时,会出现失效现象。为使失效后的环路热管快速恢复正常工作状态,通过实验研究了两种环路热管失效后再启动方法的可行性以及影响环路热管再启动速度的因素。实验发现,在环路热管失效后的恢复过程中选择适当时机加热蒸发器,可使环路热管重新启动并缩短恢复时间;重力与加热功率是影响再启动速度的关键因素。加热功率较小时,重力辅助下的环路热管再启动速度明显快于逆重力状态下的环路热管;随着加热功率的提升,重力因素对环路热管再启动速度的影响逐渐减弱。环路热管失效后不切断热负载,通过抬高冷凝器的方式也可使环路热管停止失效,但此方法会导致环路热管出现逆流现象,因此不具备可行性。     

大型客机座舱空调通风实验平台搭建及实验研究

为了研究稳态边界条件下大型客机座舱内空调通风气流组织分布,利用一架退役但功能完备的全尺寸真实MD-82型飞机建立了一个座舱空气环境实验测量平台.设计了恒温地面式空调机组为飞机座舱输送空调新风,该机组送风参数满足乘客热舒适性要求并保持恒定,同时飞机蒙皮外表面覆盖两层闭孔海绵保温材料,避免大气温度及太阳辐射对机舱内壁面温度的影响.设计了一套发热假人模型系统,用于模拟座舱真实人体散热情况下的空调工况.利用热球风速仪和超声波风速仪测量了机舱送风速度边界,利用标准水银温度计和热成像仪拍摄获得机舱热边界,为CFD模拟提供精确的边界条件.对送风条缝测量发现,机舱送风非常不均匀.     

侧向支柱对冲压增程弹用进气道性能影响研究

结合分区对接网格技术和二阶精度区域分解算法,对某冲压增程弹丸进气道在不同来流攻角和不同侧向支柱形状工况下的内外复杂流场进行了数值模拟.得到了临界工况下超声速进气道内外粘性流场复杂的波系结构,分析了流场结构特性和激波波系结构.当进气道扩压段有侧向支柱存在时,进气道总压恢复系数和动能系数均有所降低,而流场畸变指数则显著增大.在三种形状侧向支柱中,采用两端削尖支柱形状的进气道的性能最优.攻角的存在也在一定程度上降低了进气道性能.     

间接连接热水供暖系统集中供热调节分析

对间接连接热水供暖系统的集中供热调节二次网采用质调节、一次网采用质-流量调节的方式进行了分析,导出了一次网相对流量比随相对热负荷比任意变化时一次网供、回水温度计算式,并对流量优化调节系数的2种特殊情况进行了剖析。