塔里木河流域山区和绿洲潜在蒸散发的不同变化及影响因素

通过塔里木河流域天山山区中部和西南部山区11个气象站以及开都-孔雀河、阿克苏河、喀什和叶尔羌绿洲共18个气象站的气象数据,对比分析了塔里木河流域山区和绿洲在1960-2006年间潜在蒸散发变化的不同趋势及气象因子的不同影响,并根据潜在蒸散发与山区降水、绿洲耗水之间的相互关系,分析了山区和绿洲潜在蒸散发变化趋势不同的原因.塔里木河流域山区和绿洲都具有潜在蒸散发下降的趋势,且潜在蒸散发的下降主要表现在其空气动力学项的减小,但绿洲潜在蒸散发的下降趋势明显强于山区.山区辐射和风速下降对潜在蒸散发的影响最为显著,而绿洲风速下降的影响最为显著.基于蒸散发互补相关理论分析发现,塔里木河流域山区和绿洲潜在蒸散发的下降分别与降水和绿洲耗水的增加紧密联系,反映了自然因素变化和人类活动对潜在蒸散发的不同影响.     

黄土沟壑区产输沙特征的空间尺度效应研究

以黄土丘陵沟壑区的典型流域岔巴沟为例, 首先通过实测数据分析水沙过程的尺度现象和规律, 明确了流域产输沙的主要子过程及其影响因素和作用机理. 然后采用集成了坡面侵蚀、沟坡区重力侵蚀和沟道不平衡输沙3个子模型的黄河数字流域模型在较高分辨率的单元上模拟研究流域的暴雨—径流—产输沙响应, 结果重现了水沙过程的尺度现象. 在尺度现象是由不同产输沙子过程的空间尺度分布迭加引起的假定下, 对模拟结果进行分析, 发现重力侵蚀和高含沙水流特性是引起黄土沟壑区泥沙过程尺度现象的最主要因素.     

乘波布局飞行器宽速域气动特性与研究

乘波体是利用前缘线贴体激波得到高升阻比特性的一种气动布局,产生于某一特定流场．它因前缘钝化引起的脱体激波对气动特性的影响,以及非设计工况时的气动性能,一直是航空工程界关注的工程科学问题．本文利用低速和高速乘波体各自的特性,提出了一个从起飞、加速到高超声速巡航的宽速域飞行器,并根据气动热载,进行了前缘钝化．理论研究和风洞试验结果说明,它在亚跨超和高超声速的范围内都具有良好的气动性能．     

不同粘性均质土坝漫顶溃决实体试验研究

针对我国现有土石坝粘粒含量范围, 开展了国内外最高均质粘土坝漫顶溃决实体试验. 揭示了粘土均质坝“陡坎式”后退、坝顶“双螺旋流”淘刷与溃口边坡失稳坍塌的溃决机理. 并提出坝体材料的粘性(C值)对坝体溃决方式的具体影响机制. C值较大时, 坝体溃决过程缓慢, 溃口峰值流量较小, 最终溃口宽度、深度较小, 溃决过程以“多级陡坎”和“倾倒坍塌”为主要特征; C值较小时, 坝体溃决过程较快, 溃口峰值流量较大, 最终溃口宽度、深度较大, 溃决过程以“单级大陡坎”和“剪切坍塌”为主要特征.     

强化单相对流换热的一般理论指导原则

分析了强化单相对流换热的主要方法, 阐述了强化换热与能量损耗之间矛盾的统一性, 建立了换热(或火用)效率与换热过程动力及其与过程能耗的热力学关系, 导出了强化对流换热的一般理论指导原则——相对温度梯度场分布和速度场与温度梯度场的协同关系式. 温度梯度场分布与速度场分布相互制约, 当二者协调并满足该原则时, 则强化对流换热达到最优的换热效率.若温度梯度场与流速场协同程度确定, 则要求温度梯度场分布相对均匀性, 反之, 若相对温度梯度场的分布确定, 则确定了温度梯度场与流速场协同程度. 该原则也给出了相对温度梯度分布与流速、比热及其导热系数的依赖关系. 这一理论原则可为对流换热强化及其优化设计提供一般理论指导.     

气体压强对超音速气雾化中气体流场的影响

气体雾化技术可以制备一系列高性能超细球形金属粉末．利用计算流体动力学软件Fluent模拟了雾化气体压强（P0）对超音速气雾化喷嘴气体流场的影响,以及对流场中心线上压强、速度等变化的影响规律．研究结果表明：随着P0的增大,流场内气流达到的最大速度逐渐增加;当雾化气体压强较小时,抽吸压强（△P）随雾化气体压强增大而减小;而当雾化气体压强达到某一临界值时,△P才随雾化气体压强增大而增大;抽吸压强的变化与雾化室中心线上滞止压强和马赫碟位置的变化相一致,滞点位置对抽吸压强的作用不大：导液管顶端径向分布的静压强存在一个压强梯度,并且随着雾化气体压强的增加而增大．     

聚焦三峡

从最初的三峡设想到壁立西江,历史跨越了近百年的岁月。100年来,三峡工程一直是个焦点,建坝前是,建坝后是,未来或许仍会是。因为它太大了,承载的东西也太多。从2003年蓄水至135米高程开始发电;到2006年达到156米进入初期运行,开始改善上游航运,并且具备了一定的防洪能力;再到2010年到达设计水位1 75米,开始全面发挥各种效益,三峡大坝已经运行了8个年头,从进入初期运行至今已5个年头,2008年进入试验运行至今也近3个年头了。这期间无论是汶川地震、还是长江中下游干旱,种种大事小情,总有些人将目光投向三峡工程。那么,现在三峡工程究竟怎样了,它的效益发挥了吗?弊端显现了吗?本期特别策划尽量从历史的真实再现三峡的建设过程,以翔实的数据重点介绍三峡在运行期发挥的各种功能和效益,客观科学地剖析三峡大坝带来的不利影响,寻找解决问题的方案。现在,三峡就屹立在那里,至于它的是非功过,留待世人评说。     

摩擦磨损的热力学研究：现状和展望

摩擦系统的复杂性和影响因素的多样性使摩擦学理论远落后于工业的需求．本文回顾并从统计热力学熵的角度讨论了摩擦的本质，分析了摩擦磨损研究的方法和摩擦体系热力学研究的现状．认为熵能够成为表述摩擦磨损过程演变的主参量，熵平衡方程可望作为摩擦学理论的基石．展望摩擦体系的非平衡态热力学在摩擦学相关领域的应用前景．     

采用非相关联应力应变关系的三维边坡稳定分析

本文提出了一个用于滑坡分析的三维边坡稳定分析新方法．这一方法推广了建立在摩尔．库仑相关联流动法则基础上的三维边坡稳定分析上限解方法．以往经验表明，在三维分析中，某一条柱按相关联法则以摩擦角剪胀有可能在几何上是不成立的．本文介绍的新方法提出了一个二元速度场的概念：（i）首先，建立一个代表岩土材料真实变形特征的塑性速度场；（ii）再建立一个用于功能平衡方程式求解的安全系数的虚速度场．这一新方法允许输入任意的材料剪胀角，从而较好地解决了上限解方法以摩擦角剪胀时几何上可能不成立和相应的计算收敛问题．本文还介绍了此法在一个混凝土重力坝深层抗滑稳定分析中的实际应用．     

孔隙介质中应力波传播机制的实验研究

采用活性粉末混凝土和聚苯乙烯材料研制了具有与天然砂岩相似孔隙分布特征和物理力学性质的孔隙体模型,通过不同孔隙率模型的SHPB冲击实验和CT扫描实验观察和分析了孔隙体中应力波的传播特性以及传播过程中内部孔隙和固体介质的变化．研究表明：1）孔隙率显著影响应力波的传播特征．相同应变率时,孔隙率越大,反射波幅越大、波峰越多、透射波幅越小;孔隙率降至5％时反射波接近于单峰;应变率越高上述现象越明显;2）孔隙体的能量耗散率WJ／W1随孔隙率增加而线性增加,WJ／W1对应变率较敏感;3）应力波传播性质和能量耗散行为的差异与孔隙的演化机制有关．孔隙率低于10％时内部机制表现为固体介质破裂或形成新孔隙,应力波能量主要被消耗形成新开裂面或新孔隙,原有孔隙变形不大．此过程中应变率对改变孔隙形状的作用不明显;孔隙率高于15％时孔隙演化机制与应变率有关,低应变率时仍以固体介质开裂或形成新孔隙为主,但新增开裂面或新孔隙的数量相对较少;高应变率时内部结构变化同时存在固体介质开裂和孔隙变形两种机制,其中孔隙变形占较大比例,应力波能量大部分被消耗于孔隙变形,表明只有在高孔隙率和高应变率条件下内部孔隙才会发生明显的变形．孔隙离心率e可以较好地刻画应力波作用下孔隙的变形．