半干旱地区草地与裸地水热通量的研究

沙尘暴的发生与土体缺乏草本、灌木有效保护和植被覆盖度低有关,定量地研究半干旱地区草地与裸地水热通量具有十分重要的意义。涡度相关技术是直接测定下垫面和大气之间水热通量的相对标准观测方法,利用其测量草地和裸地水热通量(潜热和显热通量),结果发现草地晴天白天的潜热明显大于显热,其最大值大约是显热的一倍;而裸地恰好相反,显热明显大于潜热,其最大值大约是潜热的一倍。草地阴天白天的潜热略大于显热;而裸地的显热仍明显大于潜热,其最大值大约是潜热的一倍以上;同时存在能量不闭合问题。草地发挥降温增湿等生态效应,对减少沙尘暴、维护生态平衡具有极其重要的作用。     

热对流对土壤温度和能量平衡的影响

在传统的土壤热传导方程基础上,耦合了土壤水分的垂直运动引起的热对流项,用金塔绿洲2005年6月11-15日的观测数据分别计算了土壤热扩散系数以及水的通量密度.以0.05 m深度的土壤层为上边界,模拟了0.10 m和0.20 m深度的土壤层温度,并比较了计算的地表能量闭合因子.结果表明:热传导对流方法模拟的土壤温度与实际...     

松嫩平原北部季节冻土冻融过程及热量传递规律

为深入了解松嫩平原北部季节冻土冻融过程及热量传递规律,同时为东北寒区工程及寒区农业的土体环境的高效利用提供科学依据。基于松嫩平原北部季节冻土原位监测,开展季节冻土温度变化特性及分层热通量变化规律研究。结果表明：深度小于50 cm土体温度日变化明显,土体温度季节差异随着土体深度增大而减小。2017年3月3日达到最大冻深(164 cm),4月22日为最终融化日期,最终融化深度为130 cm。不同深度土体温度对地表温度响应呈滞后效应,随着土体深度的增加,滞后时间延长;季节冻土在冻融期内浅层土体受到净辐射的影响,热量交换极其频繁;随着土层深度的增加,净辐射的作用减小,热量在土体中传递的损耗增加,热量交换程度减弱,在冻结期,土体损失的热量大于吸收的热量。在整个冻融期内保持负值,冻深线以下土体中的热量持续向上传输,表明160 cm深度以下土体持续对冻土层传递热量。     

地表热通量的变化对边界层热力对流卷的影响

以1995年8月14日在Florida观测(SCMS实验期间)的位温、水汽和风速等为初始化的大涡模拟结果,分析研究了边界层对流卷的发展及地表热通量对边界层热力对流卷的影响。分析了热力对流卷的位温、垂直速度及水汽混合比的关系。结果表明在边界层对流卷中,上升气流较暖湿,下沉气流较干冷。还研究了边界层对流卷的演变,结果表明当地表热通量增大时,对流会变得非常活跃,对流层发展的高度也会加深。而当地表热通量增大致超过对流卷维持的临界值时,已经无法观察出对流卷的线性特点。利用地表热通量对对流卷形成和消散的敏感性实验模拟结果,分析得出地表热通量改变时,对流卷的组织性和对流的强度发生的相应变化。减小地表热通量时,对流的强度明显减弱。对流卷的组织性较显著。增加地表热通量时,对流的强度增大,对流会变得很不规则,但当地表热通量太大时,已经看不到有组织的对流卷。研究结果表明对流卷的维持需要一定的地表热通量。     

平板滞止区内水-氧化铜纳米流体的喷流沸腾传热特性

对高温平板滞止区内水-氧化铜纳米流体圆形喷流冲击沸腾的核态沸腾特性和临界热流密度(CHF)进行了系统的稳态实验研究,考察了纳米颗粒质量分数、流速、过冷度等系统条件对喷流沸腾和CHF的影响,建立了预示核态沸腾的经验型方程.研究结果表明:水基纳米悬浮液的喷流沸腾换热特性与水相比大幅度降低,但CHF有较大增加;沸腾特性的变化主要来源于传热面表面特性的变化.     

黄河河口湿地潮汐作用下土壤盐分异质响应研究

对黄河三角洲潮间带与潮上带土壤盐分的空间分布特征分析,结果表明:(1)受海水及较低植被盖度的影响,潮间带地区变异性较低,而潮上带地区具有较强的变异性.垂直方向上,各土层的含盐量极值比以及变化幅度均成明显下降趋势.(2)潮上带,地下水埋深越深表层土壤盐分含量越低,而近海岸以柽柳为优势种的潮间带地区,土壤表层盐分较高而其地下水埋深相对较深.(3)不同群落中土壤盐分剖面分属于表聚型、平均型和底聚型,垂直方向上,随着土壤深度的增加,土壤盐分变异系数逐渐变小.(4)柽柳群落、碱蓬群落与芦苇群落的土壤盐分类型均为氯、钠型;朝间带地区土壤氯、钠离子的含量随不同植被的变化规律为芦苇柽柳碱蓬,反映出碱蓬植物较高的耐碱与吸盐能力.     

细小竖管内非沸腾气液两相环状流换热特性分析

提出了一种使用竖直细小传热管内高速空气-过冷水环状两相流用于质子交换膜型燃料电池高效冷却的方法．理论模拟结果表明。在细小管内壁上过冷水形成非常薄的液膜，壁面热流密度可以分为液膜吸热、液膜蒸发和湿蒸汽吸热。各种因素影响这3部分热量的耦合匹配，使得管内两相流的传热传质特性十分复杂．在管内的前段部分，液膜升温吸收大部分壁面热量。而在大部分区域内，对流蒸发耦合换热是支配性的传热方式。即使在十分高的热流密度条件下，壁温也能够稳定地保持在质子交换膜型燃料电池运行温度以下．探讨了各种流动条件、加热管几何尺寸、壁面热负荷等系统参数对两相流传热传质特性的影响．     

半干旱区近地层动量热通量计算

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站2006年12月-2007年2月铁塔观测所得的7层风、温、湿资料,采用梯度法计算了摩擦速度、摩擦温度、湍流动量通量和感热通量,并将2007年2月的通量计算值与开路涡度协方差系统观测值进行比较.结果表明:动量通昔和感热通量与稳定度有密切关系.均随稳定度的增加而减小.动量通量和感热通量均有明显的日变化,中午时段最大,夜晚最小.动量通昔无论在何种稳定度条件下均是由上向下输送;感热通量白天均是由下向上输送,夜间均是由上向下输送.在冬季,动量通量和感热通量的月平均值都是在12月最小,在2月最大,且动量通量的月平均值远小于感热通量的.2月的动量通昔散布图斜率为1.096,相关系数R为0.761;感热通量散布图斜率为1.015,相关系数R为0.957.     

柴油在受限空间火灾轰燃实验中的引燃特性

以酒精作为主燃料,改变酒精池火的直径和通风条件,进行火灾轰燃实验.通过对受限空间上部热烟气层平均温度、地面所接收到的热辐射通量和氧气体积分数的测试,分析引燃柴油的临界条件.结果表明,当受限空间氧气体积分数为20.4%时,若上部热烟气层平均温度高于364℃,地面接收到的热辐射高于4.38 kW/m~2,可以引燃柴油.当受限空间中氧气体积分数降低到18.5%时,引燃柴油所需的上部热烟气层平均温度临界值为390℃,地面接收到的热辐射临界值为6.65 kW/m~2.因此,一定的受限空间中,引燃柴油的氧气量、上部热烟气层平均温度和地面接收到的热辐射通量3个临界参数是互相制约的.     

蓄水屋面的传热特性动态分析

建筑物的屋面是外围护结构中受室外热作用影响最大的部位，在屋面上蓄上一定深度的水后，增大了蓄水屋面传热分析的复杂性。在对蓄水层的热湿交换机理进行理论分析的基础上，建立了蓄水屋面的传热数学模型，用传递函数法得出了蓄水屋面温度和热流的动态响应。结果表明，蓄水层大大降低了屋顶内表面的温度和热流输出，具有很好的隔热和节能效果。     

Estimation of components of energy balance on drifting ice over Arctic Ocean

Estimation and simulation were carried out for the components of ice-surface energy balance and tur bulent exchange parameters using the flux-profile method and the sinple biosphere model version 2 (SiB2, hereinafter) respectively based on the measured results for the atmosphere in the near-ice-surface layer, which were observed by the First Arctic Scientific Expedition of China in August, 1999 at a joint ice-research station (75°02′N, 160°51′W) on the drifting ice of Arctic Ocean. Evidence suggests that during the melting period of drifting ice the sum of the ice-released sensible heat and effective melting-consumed heat is greater than the net ice-absorbed radiation on the surface, with the excess heat coming via heat conduction from the deep layers of the ice mass. The simulated net radiation is systematical lv 18% greater than the measured results, while the simulated sensible heat flux is systematically 3% lower than the measured ones; and the simulated ice-surface heat flux differs noticeably from its calculation. Hence, we see that al though the measured sequences are short, the simulations of net radiation and sensible heat fluxes by the SiB2 model are comparatively good, the simulation of other forms of fluxes still needs to be improved.     

高温平板上过冷水喷流冲击沸腾传热的最小热流密度点

运用两相流边界层理论，对高温平板上过冷水自由喷流沸腾传热曲线最小热流密度点所对应的稳定蒸汽层内蒸汽极限流动条件进行了理论假定，得到了计算最小热流密度点热流密度和壁面过热度的半理论式．公式系数利用现有实验数据拟舍得到．研究发现，最小热流密度与壁面过热度、喷流雷诺数的平方根成正比，而与喷流直径成反比．最小热流密度点的壁面过热度基本只与水过冷度线性相关．半理论半经验式能较好地预示实验结果．     

苏北淤泥质海岸主要造林树种根系研究

本文报道了苏北淤泥质海岸带主要造林树种(刺槐、水杉等)的根系与立地条件和林木生长以及土壤抗冲性、抗蚀性关系的研究结果,表明刺槐根系不耐水湿,当生长季土壤潜水位埋深小于1.0m时,主根发生分叉、转向或被淹死,为水平根型;在周期性潜水位升降活动频繁处,水杉根系有再生现象;遇通透性差的紧沙层,刺槐根系难于穿过,集中在其上层,而水杉根系有较强的穿插能力,紧沙层中由垂直根系联结,有明显成层分布特点。细根和吸收根量随土壤含盐量的降低和有机质、氮、磷含量的增高而增加。     

固-液接触角对池内核态沸腾换热特性的影响

摘要： 在考虑固-液接触角影响的半理论沸腾换热模型的基础上,将沸腾换热特性表达为过热度、固-液接触角和物性参数的函数;通过图解法推导出考虑固-液接触角影响的沸腾换热特性的预测关系式;利用无壁面毛细力影响的平坦金属表面或金属表面镀膜加热面在不同饱和压力条件下的饱和水实验数据,获得了适用于不同饱和压力和     

含水量变化对土壤温度和水分交换的影响研究

土壤热容量是土壤热性质的重要参数之一.通过试验和分析,研究了地面土壤含水量日变化及含水量垂向分布变化规律,以及不同含水量对土壤温度的日变化影响.试验结果表明,土壤水分的运动和土壤中热量的传输是一个统一不可分割的系统,无地面水分补给时,土壤中的含水量变化与地温的日变化有关,土壤水的热运动是土壤层向蒸发面供水的最重要的因素之一.     

临汾市土壤热扩散率和液态水通量密度研究

利用临汾市基本气象观测站的土壤温度资料,采用同时考虑热传导和热对流的土壤温度算法研究了临汾市的土壤热扩散率和液态水通量密度.结果表明：两参数垂直方向上均不同性,平均而言,4月、7月的土壤热扩散率随着深度增加而增大,而10月的土壤热扩散率随着深度增加而减小;三个月的液态水通量密度均在土壤深度0.025 m与0.075 m之间减小,4月液态水通量密度在土壤深度0.075 m与0.125 m之间增大,在土壤深度0.125 m与0.175 m之间减小,7月和10月的液态水通量密度变化情况与4月则正好相反;土壤热扩散率和液态水通量密度均存在月际差异,各深度层变化不一致.     

兰州市地源热泵土壤传热性能分析

地源热泵利用土壤中的热源,向建筑物内部提供热量或者冷量.地源热泵在不同地区的应用有所区别.结合兰州市马兰黄土的特性和气候环境,分析地源热泵与土壤间热量传递的规律,总结马兰黄土中含水量对热量传递的影响,以及土壤特性对人工增湿过程中的主要影响因素.针对西北地区分布范围较广的马兰黄土特点,提出在土层深度为5 m以下的换热区域,施加人工增湿;为避免黄土湿陷,需要保证黄土含水率在6%-15%之间.     

Dimension Analysis of Air Layer Confined Underclothing

This study investigates the influence of air layer confinedunderwear on the heat and mass transfer of body-fabric-environment system. For a simple,a single-layer fabric in cotton is modeled.The study focuses on under-standing the combined effect of convection,radiation and evaporation in thermal comfort condition.Based on the-oretical analysis,both sensible heat flux and latent heat flux have been mathematically modeled and quantified for different thickness of underclothing air layer.Thenumerical results have been compared with experimental     

土壤中硝态氮存储结构及其对运移通量影响

以室内原状土柱进行的人工模拟降雨和人工控制淹水实验为基础,间接研究硝态氮在土壤中的存储结构,以及在模拟排水情况下,该存储结构对硝态氮运移通量的影响.结果表明,土壤结构和含水率决定了硝态氮在大小孔隙中的分配比例,在不考虑大孔隙硝态氮的影响下,硝态氮运移通量跟单位面积总水量成幂函数关系.该结论可为土壤质量评价和环境保护研究,提供实验研究参考和理论依据.     

临界热流密度值模化方法研究

本文根据相似理论,利用工质热力学性质的相似性,提出了一种通用化的临界热流密度值模化方法.应用本法,可以将各种工质在不同压力下的临界热流密度值表示在一根曲线上.它既适用于流动沸腾工况(包括垂直流动和水平流动),也适合于池式沸腾工况.用此法整理所得的实验数据表明,该方法是成功的.