高温及等离子体环境下液态锡与钨筛网的相容性研究

本文利用真空管式炉和四川大学直线等离子体与材料表面相互作用平台（SCU-PSI）, 探究了静态高温以及高密度氢等离子体环境下液态锡（Sn）对钨基多孔筛网结构（CPS）的润湿及腐蚀行为. 实验结果发现,在静态高温环境下液态Sn润湿钨筛网（4层150目）的阈值温度为950 ℃,且随着实验温度升高,润湿效果越好. 当实验温度达到1050 ℃时,在钨筛网表面观察到大量SnO2棒状结构. 这种棒状结构可能是由于管式炉中存在少量的氧气,在高温作用下Sn和氧气发生反应生成SnO2纳米晶. 当液态Sn-CPS结构进一步被离子通量为7.71×1022 m-2*s-1和热负荷为54.55 kW*m-2 的氢等离子体辐照时,钨筛网出现大面积断裂,形成丝状结构;而在没有液态Sn润湿的情况下,钨筛网表面没有出现类似损伤. 这可能是在高密度氢等离子体辐照作用下,氢等离子体与SnO2的协同作用加剧了钨筛网的损伤,造成了钨丝硬化断裂. 本文的实验结果为未来液态Sn-CPS在聚变装置中的实际应用提供了一定的参考.     

深圳市降水特征时空演变规律分析

采用中国区域地面气象要素数据集中的降水数据,基于Mann-Kendall检验法、Sen's坡度法、Morlet复小波分析法并结合极端降水指标,对深圳市1979—2015年降水量的时空演变规律进行了分析.结果表明:1)1979—2015年深圳市年平均降水量为1 841.28mm,最大主周期为10a,呈现不显著减小趋势.年降水量表现出西多东少、南多北少的空间分布特征.2)西部城区夏季降水和东部郊区相近,春、秋、冬季降水多于东部郊区,且汛期和非汛期降水量都多于东部郊区.3)极端降水时间和雨量南部多于北部、中西部地区多于东部,且极端降水整体呈现降水历时变短、场次降水强度变大的趋势,西部城区表现更为显著.4)西部城区年降水量、汛期降水量和极端降水指标都呈现不显著增加趋势,而东部郊区呈现不显著减小趋势,表现出一定的雨岛效应.     

气候变化与气象灾害

回顾了国际上气候变暖背景下极端天气和气候事件研究的基本成果，重点讨论了我国旱灾、暴雨洪灾，高温热浪、霜冻、低温冷害和沙尘暴等气象灾害的变化特点。指出：在过去50多年气候明显变暖的背景下，华南，西北东部和东北东部随着降水量的减少，降水日数也显著减少，干旱化倾向十分明显；长江流域的强降水过程明显趋于增多，发生洪涝灾害的频率也趋于增加。气候变暖最显著的影响之一是无霜期显著增加。虽然在过去50多年中我国沙尘暴发生频率和范围总体趋于减少，但由于持续干旱的影响，使得1998年以来又出现沙尘暴增加的势头。     

极端风况下风力机的动态失速研究

根据IEC标准与GL准则定义极端风速模型对某1.5 MW的水平轴风力机进行数值模拟计算,研究极端风况下风轮转矩、空气动力系数等的变化规律.研究发现,风力机在非稳态工况下运行时,高风速时风轮的转矩与低风速时风轮的转矩变化规律相比有明显差异,叶根到叶尖产生不同程度的失速.在风速增大和减小的不同过程中,非稳态工况下风轮转矩、升力系数和阻力系数随攻角的变化有显著地差别,叶轮的升力系数和阻力系数的最大值均高于稳态下的系数.     

PSO-ELM在低压系统短路电流峰值预测中的应用

在短路电流早期检测的基础上,提出一种基于粒子群优化极端学习机(PSO-ELM)的短路电流峰值预测方法.利用短路电流暂态特性分析确定预测模型的输入特征量,采用粒子群算法对极端学习机的输入权值和隐层偏置进行优化,最后,将提出的预测算法应用于低压多层级实验平台,并且与传统BP、 ELM算法进行比较.实验结果表明,基于PSO-ELM模型的短路电流峰值预测方法能够在全相角范围内准确地预测短路电流峰值,可作为低压多层级系统全选择性保护的短路故障预测算法.     

吉林西部近50年来的气温变化趋势分析

根据长岭气象站1953-2001年实测气温资料,分析研究了吉林省西部近50年来的气温变化趋势.结果表明:吉林西部地区平均气温以每10年0.4℃的速度升高,并且80年代后期以来增温速度最快,达每10年0.6℃.不同季节平均气温以冬季增温最大,为每10年0.6℃;其次是春季,每10年0.4℃;而夏秋两季为每10年0.2℃,并且不存在夏季降温.极端最低气温呈明显升高趋势,特别是90年代中后期,而极端最高气温略有升高.本世纪的头两年冬季气温明显回落,其极端最低气温甚至达到了近50年来的最低值.     

微正则系综中极端相对论量子理想气体高温条件下压强的涨落

微正则系综中的基本热力学函数是熵 ,根据其极值性质 ,将系统中涨落的熵S在平衡态之熵S0 附近作泰勒级数展开 ,只保留压强P增量的二级项 ,得到压强P的相对涨落强度。根据量子气体的粒子数密度和能量密度的结论 ,通过严格的理论推算 ,求得量子理想气体、极端相对论量子理想气体的压强和定容热容量 ,得出这两种物理模型在高温低密度条件下压强涨落规律。对比经典理想气体、量子理想气体和极端相对论量子理想气体 3种物理模型的压强涨落规律可以发现 ,极端相对论量子理想气体压强涨落在高温量子统计领域中具有广阔的应用前景     

中国极端降水对气候变化的热力学响应机理及洪水效应

全球变暖改变了气候系统的热力和动力环境,影响了陆地-大气系统的能量收支和水循环过程,对降水、湿度、径流等水文要素产生显著影响.大气边界层水汽是降水形成的物质基础,现有研究主要关注饱和水汽压对极端降水的影响,发现了呈"抛物线"形状的Hook气候响应结构.但是未能定量阐明其形成原因,也较少分离大气热力和动力作用对极端降水演化的贡献分量,制约了未来气候灾害风险预测及水文过程模拟精度.本文以中国大陆和151个典型流域为研究区域,通过扩展的克劳修斯-克拉珀龙(Clausius-Clapeyron)方程评估了极端降水和地表径流对近地气温的响应强度,采用ERA5再分析数据集评估了整层气柱水汽含量、对流有效位能和相对湿度对极端降水的促进/抑制作用,基于能量收支和水分平衡分离了极端降水的热力项和动力项,并解释了Hook结构的形成原因;基于CMIP6框架下21个全球气候模式输出数据,通过偏差校正和流域水文模拟方法预估了未来气象水文过程,研究了Hook结构的迁移路径及其暴雨洪水效应.研究发现,动力学约束造成高温下极端事件的水汽输送能力受限,进而形成了Hook结构,但极端降水和地表径流的Hook结构并不稳定,...     

国外科技期刊亮点

首次发现蓝色香蕉众所周知,香蕉成熟时会由青变黄,而奥地利Innsbruck大学SimoneMoser,BernhardKr覿utler等却发现一种鲜蓝色的香蕉,能发出蓝光,令人大感意外。这是科学家首次看到这一现象。相关成果发表于2008年10月10日出版的德国《应用化学》(AngewandteChemie)杂志。Kr覿utler等认为,这种蓝色香蕉与叶绿素退化有关。当香蕉成熟时,叶绿素开始分解,而这种分解代谢主要集中在香蕉皮上。在紫外线下,这些分解代谢产生荧光,     

溢流式布膜铝板液膜厚度和润湿特性实验研究

为了探索高雷诺数(Re>700)时平板降膜厚度规律和溢流式布膜方式下的润湿特性,设计并搭建了垂直铝板降膜实验台,采用电容测厚技术测量了Re为660～1 390时冷态水膜瞬时厚度的变化情况。利用文献数据着重分析了流动长度和Re对平均液膜厚度的影响,并通过图像处理法计算了加湿过程的润湿面积。实验结果表明:在研究工况范围内,随着Re的增大,液膜厚度的最大值、最小值、平均值、标准偏差、波动振幅均存在上升趋势;不同流动长度处液膜厚度存在较大差异,拟合出流动长度L为0.43 m处的平均液膜厚度的经验关联式,计算值和实验值的相对误差控制在±6%范围内;层流向紊流转换的临界Re约为500,临界Re之后的平均液膜厚度随Re的增长速率要高于之前的;在Re为15～200时,润湿比随着Re增加呈现波动增大的趋势,预测平板最小润湿流量约为0.27。