季节性寒区隧道保温隔热层厚度计算方法

为了解决冻结锋面移动可能带来的保温层厚度不足的问题。以河北延崇高速棋盘梁隧道为研究对象,采用现场监测、数值模拟以及理论推导等研究方法对季节性寒区隧道冻结锋面的移动规律进行探究,并结合移动规律研究结果得出考虑冻结锋面移动规律的保温隔热层计算公式。结果表明：（1）在同一断面内,由于较厚的仰拱填充对温度的传递起到了一定的阻碍作用,冻结锋面在拱顶处的深度大于边墙处的深度。（2）季节性寒区隧道的冻结锋面随着时间的推移,冻融循环的反复进行,其深度会逐渐加深,最终趋近于某一稳定值。（3）不同断面的冻结锋面最终稳定深度与断面处年平均温度呈现线性相关关系,而与温度振幅呈现非线性相关的关系。（4）对所推导的保温隔热层厚度计算公式中的冻深参数进行了基于冻结锋面移动规律的修正,保证了保温层长期的有效服役。     

复杂地形上大气扩散规律的比较研究

利用三次在不同地形条件下由Ｇｉｌｌ型双向风标风速仪测得的资料，对复杂地形下大气扩散规律进行了比较研究。研究表明，在此类地形条件下的大气扩散参数对地形与稳定度比较敏感，地形越复杂，大气越不稳定，则扩散参数曲线与Ｐ－Ｇ曲线相差就越大；现有的σψ稳定度分类法，受地形影响很大；复杂地形很难出现极端稳定或不稳定层结，但在特殊地形下形成的特殊气象条件会使大气产生特殊的稳定层结，而不利于扩散。     

地形Rossby波相速和稳定性数值计算

目的 利用考虑地形影响的浅水波模式研究地形坡度对地形Rossby波相速和稳定性的影响。方法 对特征值问题形式的卢平面通道内波动控制方程离散化后进行数值计算，求出地形Rossby波相速和增长率的数值解。结果 地形坡度越大，扰动波长越长，地形Rossby波相速越慢，当扰动波长和地形坡度大于一定值后，地形：Rossby波将呈现准定常特征，甚至出现向西传播。结论 考虑了地形坡度作用以后，地形Rossby波相速将减小，并且有可能出现不稳定增长，最不稳定波长随基本气流强度的增强而增加，当基本气流流速为10m／s(20m／s)时，最不稳定波长约为2400～2500km(3000km)。     

过滤燃烧火焰锋面不稳定性的实验研究

实验研究甲烷/空气预混气体在多孔介质燃烧器中燃烧的火焰锋面不稳定特性.结果表明,给定一个初始非均匀预热区域,在当量比为041,流速为042m/s时,在6mm的小球填充床内,火焰锋面由较为规则的对称火焰逐渐演变为倾斜火焰,并最终分裂为上下两个区域.在布置填充床的同时,对填充床进行夯实,降低孔隙率分布不均匀性.在孔隙率均匀的填充床内,初始的非均匀预热区域,使得火焰的传播极其不稳定,最终导致熄火;即使给定初始均匀的预热区域,火焰锋面依然具有一定的不对称性.填充床的结构不均性是过滤燃烧火焰锋面倾斜的主要原因,而初始的不均匀因素将加剧火焰传播的不稳定性.     

合成气纯氧高压预混湍流火焰结构研究

为了理解高压下合成气纯氧预混湍流火焰中火焰与流动的耦合作用,利用OH-PLIF激光测量技术开展了高压条件下合成气纯氧预混湍流火焰结构研究,获得了高压下预混湍流火焰前锋面结构,得到了火焰前锋面尺度信息,包括火焰体积、火焰面密度和火焰前锋面尺度,并分析了预混湍流火焰前锋面与湍流尺度和层流火焰尺度的相互作用关系.研究结果表明:高压预混湍流火焰前锋面为褶皱火焰面结构,火焰面为小尺度的尖峰结构和大尺度的树干状结构互相叠加;合成气火焰前锋面结构比甲烷混合气火焰更加精细,尺度更小;合成气预混湍流火焰体积较小,放热区较小,在预混贫燃燃气轮机燃烧室中容易产生燃烧振荡;合成气和甲烷火焰在湍流燃烧速率上表现出不同的转折规律,这可以通过火焰前锋面尺度和火焰自身不稳定性尺度来解释;湍流流动对火焰前锋面的扰动受到火焰自身不稳定尺度的限制.     

长江口平面盐度锋对径流量变化的响应特征

基于1950年―2018年大通站月均径流量数据,应用MIKE21软件建立长江口平面二维水动力及盐度输运模型,探究三峡工程建成后径流量变化对长江口4支平面盐度锋位置与强度的影响。结果表明：在长江口口门处,全年平均盐度整体增加,南槽处增加最明显;除北港外,各支盐度锋都具有双锋面结构;锋面位置与径流量成线性关系,第一锋面位置变化较第二锋面明显;各锋面强度与径流量成二次函数关系,二次项系数在第一锋面处为正,第二锋面处为负。     

中国大地形对冻雨天气云微物理过程的影响

云贵高原的冻雨是中国南方冬季最严重的气象灾害。利用天气研究和预报模式(weather research and forecasting model, WRF),对云贵高原大地形进行了敏感性实验,模拟了不同地形高度对大气环流、云微物理参量及冻雨分布的影响,结果显示：随着云贵高原大地形的抬升,准静止锋的锋线一直维持在24°N附近,但锋面越来越陡,表明高原大地形是形成云贵准静止锋的主要因素,准静止锋长时间滞留在贵州中东部和湖南西部,是该区冻雨高发的原因。随着高原的抬升,从全境的云滴碰并增长逐渐在高原东部出现冰晶融化过程,高原主体上的冻雨以过冷暖雨机制为主,而低海拔的东部地区以融化机制为主。随着高原抬升,高空逆温层及冻雨区均从贵州西北向贵州中部及东部地区移动,逆温层的存在及其冷-暖-冷的垂直结构是冻雨形成非常重要的因子。当云贵高原降至原地形的一半时,冻雨量最大,其后随着高原抬升,冻雨量开始减少。该研究有助于更深入了解云贵高原大地形对冻雨形成、范围和强度的影响机制。     

长江口悬沙锋及其对物质输移的影响

本文通过长江口水域多次水文测验，取得了大量的水流和悬浮体等资料，又进行了锋面现象跟踪观测。从而表明长江口分布了范围宽广的悬沙场，并形成了含沙量梯度较大的悬沙锋。悬沙锋受自然条件的影响，时空变化较为复杂，可出现内，外两个锋面，锋面是清，浑水接触带，促使悬浮体絮凝和沉积，因此悬沙锋的消长和进退对悬浮体起着过滤效应，长江口外北冲南淤的格局和水下三角洲的廓形与悬沙锋平面形态基本上相吻合，反映悬沙锋对物质输     

合成气预混层流火焰结构的实验和数值研究

利用OH-PLIF方法获得了当量比分别为0.6、0.8、1.0、1.2,CO2或N2稀释比分别为3%、5%时,合成气/空气/稀释气本生灯预混层流火焰中OH基的分布,结合STAR-CD模拟计算所得火焰中的流场和组分分布进一步分析了火焰结构。研究结果表明:随着混合气当量比的增加,OH基高浓度分布区域由火焰前锋面附近转移到火焰边缘;混合气较稀时,火焰前锋面附近OH基浓度最高且沿已燃区方向逐步递减,火焰顶端处OH基浓度减小,模拟计算结果显示火焰顶端并未发生燃料泄漏;化学当量比下,火焰前锋面附近和火焰边缘区域OH基浓度较高,火焰前锋面附近出现了预混燃烧区和扩散燃烧区,该区域中OH基呈现"W"型分布;受N2和CO2稀释的影响,混合气层流燃烧速度降低,火焰前锋面拉长,CO2对火焰结构的影响比N2更显著;火焰前锋面附近OH基浓度减小,扩散燃烧区OH基浓度增大,说明火焰的预混燃烧有所减弱,扩散燃烧有所加强。     

溃曲软硬相间顺层斜坡滑移-弯曲破坏机制分析

以白龙江苗家坝水电站库区巨型滑移-弯曲破坏模式的何家滑坡为例,在野外调研的基础上,利用理论公式、数值计算等手段,从地形、地应力、岩性组成和临空条件等方面分析了软硬相间层状斜坡产生滑移-弯曲模式变形破坏的成因机制。结果表明,研究区高、陡的地形条件、最大主应力平行斜坡走向的地应力条件,以及深部厚层软弱岩带的存在,是厚层状坚硬凝灰岩夹板岩斜坡孕育、发生滑移一弯曲模式变形破坏的主控因素。     

软硬相间顺层斜坡滑移-弯曲破坏机制分析

以白龙江苗家坝水电站库区巨型滑移-弯曲破坏模式的何家滑坡为例,在野外调研的基础上,利用理论公式、数值计算等手段,从地形、地应力、岩性组成和临空条件等方面分析了软硬相间层状斜坡产生滑移-弯曲模式变形破坏的成因机制.结果表明,研究区高、陡的地形条件、最大主应力平行斜坡走向的地应力条件,以及深部厚层软弱岩带的存在,是厚层状坚硬凝灰岩夹板岩斜坡孕育、发生滑移-弯曲模式变形破坏的主控因素.     

起伏地形上的铁路环境振动特性研究

越来越多的高速铁路修建在场地条件复杂的山区起伏地带,为了研究起伏地形对铁路环境振动的影响,本文建立了列车作用下路基-起伏地形的二维有限元计算模型,研究了四种起伏地形上的铁路环境振动特性。结果表明：四种起伏地形对地面加速度都存在减小效应;连续凸起地形上的竖向、水平振动位移均出现放大效应,而连续凹陷地形上的竖向、水平振动位移均出现减小效应;在凸起地形与凹陷地形组合的起伏地形上,凸起地形部分水平振动位移出现了明显的放大效应,凹陷部分水平振动位移又出现了明显的减小效应;先凸后凹地形对铁路环境振动的减弱作用比先凹后凸地形更明显。     

起伏地形上的铁路环境振动特性

越来越多的高速铁路修建在场地条件复杂的山区起伏地带,为了研究起伏地形对铁路环境振动的影响,建立了列车作用下路基-起伏地形的二维有限元计算模型,研究了4种起伏地形上的铁路环境振动特性。结果表明:4种起伏地形对地面加速度都存在减小效应;连续凸起地形上的竖向、水平振动位移均出现放大效应,而连续凹陷地形上的竖向、水平振动位移均出现减小效应;在凸起地形与凹陷地形组合的起伏地形上,凸起地形部分水平振动位移出现了明显的放大效应,凹陷部分水平振动位移又出现了明显的减小效应;先凸后凹地形对铁路环境振动的减弱作用比先凹后凸地形更明显。     

单膜光纤弯曲损耗的实验测量与分析

测量了1 310nm和1 550nm波长下单膜光纤弯曲半径变化引起的弯曲损耗,分析比较了2种不同波长光和弯曲半径对弯曲损耗的影响.测量结果表明,弯曲损耗系数会随着弯曲半径的增大而减小,并且出现振荡现象.在弯曲半径较大时,弯曲损耗的变化比较平缓,1 550nm波长较1 310nm波长弯曲损耗更易产生,在弯曲半径较小时,弯曲损耗出现剧烈振荡,2种光波长对弯曲损耗的敏感程度交替变大.     

立杆初弯曲对满堂支撑架稳定承载力的影响

为研究立杆初弯曲对满堂扣件式钢管支撑架稳定承载力的影响,采用随机缺陷模态法引入立杆的初弯曲。以某一扣件式满堂支撑架为例,考察立杆初弯曲方向角和幅值随机变量对满堂扣件式钢管支撑架的影响,进而提出基于拉丁超立方抽样的改进随机缺陷模态法。采用上述方法,分别分析了不同缺陷最大幅值、样本数量和直角扣件抗扭刚度情况下,立杆初弯曲对满堂扣件式钢管支撑架稳定承载力的影响。结果表明:随着缺陷最大幅值的增大,立杆初弯曲将更为显著地降低结构的承载力,立杆的初弯曲对满堂扣件式钢管支撑架稳定承载力的影响不可忽略;采用拉丁超立方法对满堂支撑架进行稳定分析时,样本数量应不少于立杆根数的两倍;直角扣件抗扭刚度越大,立杆初弯曲对满堂扣件式钢管支撑架的影响更为显著。     

九江市一次锋前降水过程地形作用分析

利用地面自动站常规资料、再分析资料和S波段双偏振雷达资料,对发生在赣北九江地区2022年4月24日到25日的一次锋前降水的生成、发展过程进行分析。结果表明：1)锋面过境前,当整层都处在上下一致的西南风时,庐山东侧鄱阳湖河谷地带会形成东北-西南向的地形通道,易触发局地对流,形成下游比上游先产生降水的现象。2)此次过程锋前暖区中,庐山东侧的地形通道有通过促进湍流增强加快雨滴凝结增长的方式增强降水的作用。3)幕阜山脉对此次冷锋降水在迎风坡有较弱的增强作用,在山顶及背风坡有削弱作用。     

河流为什么是弯曲的

世界上所有江河的流向都是弯曲的,这是什么原因呢? 复杂的地形使得河流绝对不可能沿着直线方向一直向前流动,这是最常见     

河床类型的划分及其特征

本文依据河床的平面形态和稳定性——河床边界的稳定性与河床地貌的稳定性,将天然河流的河床(包括冲积平原和基岩区的河床),划分为固定顺直微弯河床,稳定顺直微弯河床,不稳定顺直微弯河床,固定弯曲河床,稳定弯曲河床,不稳定弯曲河床,固定分汊河床,稳定分汊河床和不稳定分汊河床,进而阐述了各类河床的特征。     

皖南某高速公路四号边坡变形机理及稳定性分析

皖南某高速路高边坡地质条件复杂,从坡中部至坡顶处均出现明显的倾倒变形迹象,并在边坡左侧发生过垮塌.通过对该边坡的地层岩性、岩体结构和边坡开挖等因素的分析研究,阐述了其变形机理,揭示了其弯曲-倾倒和滑移复合的变形破坏模式.这一变形机理的产生是由于原始地形较陡和坡体强烈卸荷,在开挖的触发下引起上部陡倾岩体向坡外弯曲变形,沿顺坡向结构面滑移拉裂.采用二维有限元数值模拟,分析了这类边坡在开挖过程中的应力和变形的特征及其变化规律,以验证上述的破坏机理模型.     

静电纺纳米纤维的纺程形态模拟

采用计算流体动力学(CFD)对静电纺射流进行计算机模拟,采用POLYFLOW软件在二维空间上对稳定段射流的运动形态进行2D模拟,采用FLUENT软件对不稳定段射流运动形态进行3D模拟.采用专用前处理软件GAMBIT建立几何模型和生成网格.模拟结果显示:当溶液流速不变时,射流直径随牵伸力的增加而变小;但当牵伸力太大时,射流在运动的过程中不再仅仅是变细,在某一位置会出现先变粗再变细的情况;当牵伸力达到一定程度时,稳定射流消失.对于不稳定射流的模拟结果发现:在牵伸力小的情况下,射流容易发生弯曲;在牵伸力大的情况下,射流发生弯曲的位置即不稳定点离喷头远.模拟结果与实验结果十分吻合.