自然对流对方腔内相变石蜡熔化蓄热的影响

相对于传统材料,基于潜热储能的相变材料具有更高的储热效率。为了研究方腔内相变材料的蓄热机理,基于Boussinesq假设修正满足于相变过程的动量方程,并建立底边加热下相变材料熔化蓄热的流-固-热三场耦合计算模型。采用有机相变石蜡材料,开展底部恒定温度下的石蜡熔化蓄热试验,验证计算模型的正确性。结果表明,整个相变石蜡熔化过程是由热传导和自然对流传热两者共同主导的。在熔化初期,熔化前缘基本与加热面平行,热量传输主要由热传导提供。当液相层厚度大于2mm后,自然对流传热效应逐渐被激活,加速熔化速率,并形成不规则的融化前缘。根据熔化前缘与液相流动特征,可将整个熔化过程分为热传导、稳定增长、过渡及紊流四个阶段。此外,液相自然对流传热对相变石蜡的熔化蓄热效率提升存在显著的尺寸效应,并随方腔尺寸增加而加剧。当方腔尺寸小于2mm时,自然对流的提升效率不足1%,此时可忽略不计。     

相变蓄能石膏板在建筑围护结构中的热影响分析

在实验室搭建了简易的实验装置,利用敞开式热箱法对相变石膏板的隔热控温特性进行了实验研究,然后利用焓法模型和有效热容法模型对相变墙板的动态传热过程进行了模拟计算,得到焓法模型计算结果更加符合实验值.利用焓法模型对相变墙房间与普通墙房间的室内获得热量进行模拟对比,研究结果表明,在同样的加热和散热条件下,相变蓄能石膏板比普通石膏板具有更强的蓄放热能力,夏季当相变墙体相变温度为26℃时房间节能效果最好,能够使室内获得热量减小37.73％;冬季当相变墙体相变温度为7℃时房间节能效果最好,能够使室内获得热量减小28.71％.     

相变背心降温性能的实验研究

为缓解夏季高温环境下工作人员所产生的热应激,通过研究设计了一款相变降温背心。通过在环境仓模拟四个不同的工况(在相对湿度为65%的情况下,温度分别为25 ℃、30 ℃、33 ℃和36 ℃),对降温背心进行降温性能研究。结果表明:随着工况温度的提高,受试者着装有无相变材料的降温背心,在相同测点的温差逐渐增大;由于身体跑步姿态的影响,后背降温效果要优于前胸降温效果;前胸实验组空白组相同测点平均温差最大为2.85 ℃,后背实验组空白组相同测点平均温差最大为6.7 ℃;在36 ℃条件下,前胸相变材料降温作用时间约为后背的一半。总体表明,该降温背心有一定的降温效果且作用时间较长。     

基于结构方程模型的安徽省归一化植被指数变化及影响因素分析

定量研究植被变化的影响因素,对区域生态环境保护和治理具有重要现实意义。以安徽省为例,基于Google Earth Engine (GEE) 云平台获取MOD13Q1 NDVI数据,辅以一元线性回归分析法,分析2000-2018年安徽省NDVI时空变化特征和变化趋势,并采用结构方程模型(Structural Equation Model,SEM)量化气候、地形及人类活动对NDVI变化的影响。结果表明：（1）2000-2018年安徽省NDVI随时间变化呈现波动增加趋势。（2）大部分地区为中高和高植被覆盖度,植被空间变化趋势以改善为主,改善区域占研究区面积的81.43%,主要分布在皖南黄山、宣城、池州,皖中滁州、六安、安庆北部及皖北淮南。（3）夜间灯光变化能较好的衡量人类活动变化,对NDVI变化的负向影响最大。地形对皖南山区NDVI变化影响较强,皖中次之,而皖北平原NDVI变化基本不受地形影响。气候变化对皖北和皖中地区NDVI变化影响较强。     

太阳能板式换热器的脉动流相变传热特性

为了研究脉动流对太阳能板式换热器相变传热特性的影响,对太阳能光热板式换热器建立三流道模型,模拟脉动条件下流道内部流动相变传热过程。结果表明：脉动流动下,波纹流道内漩涡周期性形成和脱落,波纹凹角处流体与主流区流体的掺混增强。与稳态相比,脉动流场传热效果的强化程度随振幅和频率增大而增大。稳态流动气相在凹角和换热壁面上堆积,形成明显的气膜。脉动流动下,随着脉动振幅增大,脉动流场的气相体积先减小后增大,振幅为0.02时到达最小值,随着脉动频率的增加,气相体积的变化幅值开始减小,气相体积均值在逐渐增大。     

层间非均质性致密气藏多层合采产量变化规律研究

随着优质天然气资源的开发,我国未来天然气产量的增长点将主要依赖致密气藏的开发。靖边气田作为一个典型的低孔、低渗、低丰度致密岩性构造气藏,层间非均质性强,难动用地质储量所占比例大。目前气田低产低效井数增多、稳产能力弱,层间储量动用程度差异大,整个区块开发效率低。在分析靖边气田层间非均质性及气藏产状的基础上,进一步建立了不考虑层间窜流和考虑层间窜流的多层致密气藏渗流模型,对比分析了两种模式下分层产量变化规律。研究了地层系数、储容系数及层间半透壁率对产气量的影响。研究结果可为整个气田经济、高效、合理开发提供理论依据;并对同类气田的增产研究具有一定指导意义。     

3粒子自旋链的几何相位

作者运用代数动力学方法,计算了3粒子海森堡自旋链多体系统的几何相位．研究了系统的哈密顿量的对称性对几何相位的影响;结果表明,当系统哈密顿量对称性破缺时,几何相位会发生明显变化．     

基于RS、GIS的龙口市土地利用动态变化分析

依据1995年和2004年ETM和QuiekBird卫星遥感图像和其它辅助资料,以龙口市为实验区,通过对遥感数据的融合、增强处理,采用分层分类法提取研究区生地利用信息,运用GIS的空间分析和数理统计功能,从空间和时间两个方面分析了龙口市土地利用变化的基本特征,从自然和人文社会两个方面探讨了导致研究区土地利用变化的驱动力,分析结果可为土地可持续利用提供有效的决策支持。     

密怀顺水源保护区土地利用演化驱动因素分析

密怀顺水源保护区位于北京密云、怀柔、顺义的三区交界处,是北京市第八水厂、怀柔应急水源地所在地。2014年底南水北调进京后,部分盈余水量开始通过潮白河河道回补密怀顺地下水。为保护饮用水源,摸清历史面源污染的潜在风险。通过转移矩阵数学模型,利用ArcGIS方法研究了土地利用时空演化规律,结果表明：（1）土地利用变化强度2015年~2018年是2012年~2015年的5.24倍,耕地、未利用地面积呈现减少趋势,林地、水域和湿地、草地面积呈现增长趋势,建设用地先增后减;（2）2015~2018年林地、水域和湿地、耕地变化率最大,分别为92.15%、67.46%、46.6%;（3）2015年后林地、水域和湿地、草地、未利用地面积呈现净转入趋势,耕地、建设用地面积呈现净转出趋势;（4）最活跃的土地属性转变是耕地转入林地,面积为68.23km2,（5）土地利用变化特点与政策驱动力息息相关,土地利用的演化趋势向着利于饮用水源安全的方向发展。可见研究成果可为水源保护区面源污染防治提供科学依据,对未来进一步研究农业面源对保护区土壤和地下水的环境影响奠定基础。     

相变热沉结构瞬态仿真计算

弹载电子设备体积小、重量轻、热耗高,且与外界绝热,散热问题是一难题。利用弹载电子设备短时间工作和相变材料高潜热的特性,进行相变材料散热结构一体化设计,优化传热路径,通过相变储能解决弹载电子设备短时间工作散热问题。为了评估相变材料结构作为热沉的散热效果和热设计符合性,提出一种相变过程等效比热容的瞬态仿真计算方法,并通过试验测试验证仿真结果,对比仿真计算与试验测试结果,两者最大相差2.5℃,为2.47%。试验结果表明仿真计算结果准确,相变材料等效比热容计算方法可行,为电子设备相变热沉散热结构瞬态仿真提供了新思路,新方法。