突发性污染物在冰体中浓度影响因素的研究

高纬度地区河流初封期,如发生突发性污染事故时,污染物会大量排放到河流中,由于污染物排放时河流正处在结冰时期,因此部分污染物会被冰结在冰体中,并在春季融化时释放到水中,这样可能会对水体造成二次污染.基于多相流理论,采用混合模型方法,建立冰体中硝基苯浓度的河道垂向二维标准k-ε紊流数值模型,通过模拟与计算得出冰体中硝基苯的平均浓度.模拟表明:温度越低,河流中硝基苯浓度越大,污染冰体中硝基苯的浓度也越大;基于松花江现场观测的数据,通过模拟得出储存在冰体中的硝基苯在春季融化后释放出来不会对水体造成二次污染.     

黄土高原祖厉河流域咸水淡化与高效利用

为缓解我国北方苦咸水分布地区淡水资源紧缺的状况,开展咸水多级冰冻淡化试验,揭示咸水结冰过程水质变化机理。试验结果表明:冷冻结冰法能有效淡化咸水,Ⅰ级冰融水的脱盐率可达60%以上;咸水多级冷冻结冰过程,不同离子结冰迁移速率不同,致各级冰融水离子组成发生变化。多级冰冻淡化方法可以在祖厉河流域推广和应用,其充分利用自然能源,具有经济环保,简单易行,既可小规模分户实施也可大规模处理等优势,是解决当地春旱期生活用水及农业用水困难的有效途径之一。     

表面能对过冷水中冰生长的影响

通过实验观察了过冷水在壁面上的结冰过程,采用高速相机分别记录水平和竖直2个方向的冰生长过程.分别研究了接触角和导热率2个壁面材料参数对冰生长的影响,并且针对接触角影响结冰的机制进行了探讨.结果显示:壁面导热率可明显改变壁面上冰的速度和形态;接触角对结冰速度改变较少,但在导热率低时影响大.     

水中总氮测定有关问题的探讨

大量的生活污水、农田排水或含氮工业废水排入天然水体中中,使水中有机氮和各种无机氮化物的含量增加,生物和微生物大量繁殖,消耗水中的溶解氧,使水体质量恶化.若湖泊、水库中的氮含量超标,会造成浮游植物繁殖旺盛,出现水体富营养化状态.因此,总氮是衡量水质的重要指标之一。     

山西省宁武县万年冰洞持续存在机制数值模拟

 在年平均气温高于0℃的自然条件下存在少量常年保存有冰体的洞穴,这是一种十分罕见的现象.山西宁武“万年冰洞”是国内已发现的规模最大的冰洞,如何合理解释其内部冰体的形成和保存机制是一个科学难题.本文通过有限元暂态数值计算,模拟冰洞四季热传递过程认识到,冰体得以持续存在的控制因素有2个：(1) 冬季外部空气比冰洞内空气冷,外部冷空气通过冰洞口,与冰洞内空气发生自然热对流,使冰洞内部冷却;春、夏、秋季外部空气比冰洞内热,冷空气沉在洞底,效率很低的热传导不足以使冰洞内温度显著上升.(2) 由于冰-水相变潜热作用,即使夏季靠近洞口部分冰体融化,也需吸收大量热量,从而进一步阻止冰洞内部冰体的融化.计算结果也显示,如果一些冰洞开发为游览景点后在洞口设置密封门,切断冬季冷空气进入洞内自然对流冷却洞体的通道,冰洞内冰体在不到40年时间内将全部融化,“万年冰洞”将被人为破坏.     

进口导向叶片热气防冰系统试验

通过设计导向叶片热气防冰试验方案,开展了针对不同的外部结冰来流参数条件下导向叶片的防冰试验研究.得到了不同防冰热气引气流量下导向叶片表面温度的变化情况,通过摄像记录了整个试验过程.了解了防冰热气引气流量不足情况下导向叶片前缘以及叶盆的结冰情况.试验结果对于分析叶片结冰状态下表面流动换热机理,优化设计叶片内部热气流道,提高进口导向叶片的防冰能力有重要参考价值.     

水生植物在污水净化、恢复湿地生态系统中的作用

水生态环境的严重恶化已经威胁到了人类的生存.如何恢复自然水体生态、改善水体质量,在今天更显得意义深远.大量研究证明,水生植物可吸收、富集水中的营养物质及其他元素,有抑制有害藻类繁殖的能力,遏止底泥营养盐向水中的再释放,并可增加水体中的氧气含量,更有利于水体的生态平衡等.     

三维机翼结冰外形生成及流场分析

研究了各种结冰条件对民用飞机机翼冰型的影响因素,通过确定结冰区域,计算水收集系数,对翼型在特定条件下的结冰冰型进行了模拟,同时采用NURBS样条曲线、医学影像法则对三维机翼冰型建模,并分别生成了三维无冰机翼及结冰机翼的空间非结构化网格.模拟结果显示,结冰对气动性能影响较大.     

冰蓄冷柜式空调系统的充冷过程模拟

分析了多室内蒸发器的冰蓄冷柜式空调系统的流程和性能优点 ,建立了蓄冰槽充冷过程的数学物理模型 ,对换热管的每一个管段 ,根据热阻网络建立了描述其换热过程的差分方程组 .对方程组的求解得到了系统充冷过程的描述 ,揭示了该系统在制冰充冷过程中各参数之间的耦合关系和变化规律 .通过对蓄冰槽的充冷过程的模拟计算 ,可以看出在制冷剂干度超过 0 .6时 ,干度的增加将显著降低管内换热系数 ,从而明显地延缓充冷过程 .因此 ,可采用在制冰的中间过程中调换制冷剂的入口和出口来增加管外结冰的均匀性和提高结冰过程的性能 .此外 ,适当降低带蒸发器蓄冰槽的蓄冰率是合宜的     

国产新支线飞机发动机自然结冰试飞

论述了国产发动机开展自然结冰试飞的背景、主要改装工作、试飞方法及风险处置措施,对试飞结果进行了分析与讨论。在发动机慢车功率、双发待机功率以及最大爬升功率下均能观察到超过三次明显的冰脱落过程,发生冰脱落时的大气中液态水含量均值为0.54~0.83 g/m~3,水滴平均直径为15.2~16.1μm,随着发动机功率的增加冰脱落循环周期呈现减小趋势,在双发待机功率下风扇振动变化幅度最大。试飞过程中发动机工作未出现异常。试飞同时验证了飞行手册中的手动脱冰程序。该试飞方法可以为国内其他同类型发动机的自然结冰试飞提供参考。