相同集聚因子时纤维悬浮液的流动特征及机理

纤维悬浮液在管路中从层流发展为湍流的过程中会表现出复杂的流动状态。为了解这一现象的内在原因,以相同集聚因子时4种不同尺寸的尼龙纤维悬浮液为实验对象,利用超声多普勒测速仪测量它们在圆管内流动的速度场。根据流场分布确定了纤维柱塞尺寸,并利用流动阻力损失计算柱塞内部纤维网络结构的屈服应力。基于柱塞内纤维平均体积分数的变化规律以及柱塞边缘雷诺应力与屈服应力的比值分析讨论了尼龙纤维悬浮液流动特征的变化机理。研究结果表明,柱塞尺寸随着雷诺数的增大而不断减小。在流动阻力的压缩作用下,柱塞内部纤维网络变得致密,其平均体积分数随着雷诺数的增大逐渐增加,屈服应力不断上升。由于平均雷诺应力增加速率要高于屈服应力,当柱塞半径与管道半径之比小于0.2时,湍流强度明显高于纤维网络的结构强度。柱塞内部受到湍流侵蚀,柱塞内纤维平均体积分数及其屈服应力开始下降,柱塞中纤维网络逐渐被破坏直至崩溃。相同集聚因子时,形状系数较小的纤维悬浮液内部纤维网络结构强度更高,因此具有较大半径的柱塞和较高的屈服应力。同时在相同雷诺数时,形状系数较小的尼龙纤维悬浮液柱塞边缘平均雷诺应力较小,表明较大半径的柱塞会对水环的湍流产生较强的抑制作用。     

近壁面网格尺寸对风力机翼型数值计算结果影响研究

采用3种不同的网格划分策略,在雷诺数Re=3.0×106的条件下,基于雷诺时均方法对NACA4415翼型进行了数值分析,研究了不同攻角下采用k-ωSST(Shear Stress Transport)湍流模型时近壁面网格尺寸对翼型气动性能的影响,并将数值计算结果与实验结果进行了比较。研究表明:翼型近壁面网格的y+值和网格纵横比对翼型升阻力系数和表面压力分布有较大影响,且大攻角下,网格纵横比的影响更加明显。     

生物埂不同植物类型下土壤分离水力学特性研究

【目的】探明川中丘陵区六棱型预制网格式生物埂不同植物类型下土壤分离能力与细沟水流水力学特性间的数学关系。【方法】野外采集生物埂坡面麦冬和韭菜2种植物根系下的原状土样(直径10 cm),以单一网格式生物埂裸坡为对照,建立室内模拟细沟(长4 m,宽0.12 m,深0.1 m),在3个坡度(15°、20°、25°)、5个流量(39.86、59.98、79.67、100.45、121.16 L/min)的完全组合条件下进行冲刷试验,探讨水力学参数(雷诺数Re、弗汝德数Fr、Darcy-Weisbach阻力系数f、曼宁系数n)与土壤分离能力间的数学定量关系。【结果】1)不同植物类型下生物埂土壤分离能力表现为麦冬(均值2.24 kg/(s·m^2))>对照(均值1.34 kg/(s·m^2))>韭菜(均值1.09 kg/(s·m^2))。2)土壤分离能力与水流流态与流型参数之间均呈幂函数正相关,其中与雷诺数Re呈极显著幂函数正相关(均值R^2=0.75,P<0.01),与弗汝德数Fr呈显著幂函数正相关(均值R^2=0.27,P<0.05)。3)土壤分离能力与水流阻力参数间的关系主要呈负相关,其中与Darcy-Weisbach阻力系数f呈显著幂函数负相关(均值R^2=0.36,P<0.05),而与曼宁系数n之间的幂函数关系不显著(均值R^2=0.16,P>0.05)。【结论】与麦冬相比,韭菜增强土壤抗侵蚀能力的效果更显著。水力学参数中,水流流态流型参数中雷诺数Re预测土壤分离能力的效果相对较好,水流阻力参数中以Darcy-Weisbach阻力系数f效果较好,总体比较,以雷诺数预测土壤分离能力效果最好。     

基于不同射流温度的公路隧道纵向间距分析

为探究不同射流温度对隧道风机纵向间距的影响,以某公路隧道实际工程为研究背景,运用FLUENT软件,模拟分析了当开启一组射流风机时,不同射流温度对隧道内速度场和温度场的影响。结果表明:在不同射流温度工况下射流风机纵向控制间距的模拟数值与经验公式的计算结果吻合,验证了模拟方法的正确性;射流温度越高,隧道内温度衰减趋势越明显,诱导段的风机轴线纵向速度越低,从而不利于气流组织的发展。     

利用森林燃烧环理论做林火预报的探讨

森林燃烧是自然界燃烧现象中最复杂的一种。随着森林燃烧环理论的发展,林火预报方法也应相应地进行改进。本文仅就东北气候特点分析森林燃烧环各因子(A.可燃物类型;B.火环境;C.火源)在森林燃烧中的作用和地位分别予以打分的方法,做林火预报的探讨。一、森林燃烧环中各因子的地位和得分标准A.可燃物类型可燃物类型是森林燃烧环的物质基础,没有可燃物就谈不上燃烧。因此燃烧取决于可燃物的大小、结构状态,理化性质和数量分布。林火预报应建立在这个物质基础之上。当可燃物类型不同,各种可燃物的数量分布及易燃性有区别。根据可燃物的易燃程度分别打分(见表1)。     

缙云山针阔叶混交林涡相关适用性及碳通量变化特征

目的 探讨涡度相关法在缙云山针阔叶混交林的适用性,并明晰针阔叶混交林生态系统的碳源/碳汇情况,从而为该地区的森林经营和林业可持续发展提供科学依据。 方法 利用涡度协方差观测方法,获得了缙云山针阔叶混交林2019.11—2020.10的碳通量监测数据。通过湍流数据质量评价、能量闭合及通量足迹,分析对涡度相关应用于该下垫面的适用性进行验证。在时间序列上对碳通量的变化进行分析,并对研究区内碳源或碳汇情况进行评估。 结果 研究期内,显热通量(H)、潜热通量(LE)和碳通量(Fc)的湍流数据质量评价较好,高质量数据占比分别为77%、61%和62%;在生长季(4—10月),上层能量闭合率为0.82,下层能量闭合率为0.73;研究期内通量高贡献区域所处方向与全年主风向（东北）一致;在研究期内,该生态系统年固碳量为887.40 g·m−2,月均日变化和季节均日变化大多为双峰型,生长季的Fc累积变化量为：−826.2 g·m−2,非生长季则只有：−61.2 g·m−2;影响碳通量的主要环境因子是光合有效辐射和风速,R2分别是0.75和0.43。 结论 涡度相关法在缙云山针阔叶混交林生态系统的监测过程中具有较好的适用性,且通量监测的数据来源可信,质量评价良好。研究期内,该生态系统处于碳汇过程,生长季的碳汇能力显著高于非生长季。光合有效辐射和风速是影响碳通量变化的主要环境因子。     

长白山阔叶红松林林地附近湍流特征分析

2001年8月使用三维超声风温仪(IA-SA 485)测定并分析了中国科学院长白山森林生态系统开放站阔叶红松林样地(12828扙,4224?N,吉林省,中国)林地附近湍流特征。发现林地附近气流具有高度间歇性和不对称性,并为活跃的向上运动主导。垂直方向的湍流受到抑制,其时间尺度和长度尺度都小于水平两个分量的相应值,林地附近的气团呈偏平结构。热力作用对当地湍流产生和维持过程起到了主导作用。图4表3参15。     

独塔单索面单边受拉曲梁斜拉桥受力性能分析

为了对独塔单索面单边受拉曲梁斜拉桥这种新型结构体系的基本力学原理和结构布置对结构静力的影响进行分析,了解这种结构的受力特点和影响因素,以独塔单索面单边受拉曲梁斜拉桥为研究对象,分别讨论分析曲线斜拉桥内侧单边受拉和外侧单边受拉时的受力特点,提出相应结构布置方案,通过Midas/Civil结构分析软件分别建立相应有限元模型,分析索塔锚固位置、环向索对相应结构静力的影响。得到锚固位置和环向索与结构静力的数值关系,结果表明:对于内、外侧单边受拉时,存在一个最佳锚固位置,结构内力整体分布较好;施加环向索力可以改善内侧受拉斜拉桥的力学性能,但对于外侧受拉斜拉桥作用不显著。     

2种城市绿化树种根系分泌物对芘胁迫的响应

为分析不同浓度芘胁迫下植物根系分泌物的变化情况,进一步研究多环芳烃污染环境的植物修复机理提供科学理论和参考。选取栾树、樟树为试验对象,测定在不同芘浓度胁迫下(L_0:0 mg/kg;L_1:500 mg/kg;L_2:2 000 mg/kg)两种树种的根系分泌物的组成成分、总碳、总氮含量及根系活力吸收面积、磷酸酶活性吸收面积及其生长形态。结果表明:不同浓度芘胁迫下,2种绿化树种根系分泌物种类均发生明显变化,栾树根系分泌物中检测到化合物种类顺序为:L_1(20种) L_2(19种) L_0(15种);樟树根系分泌物中检测到化合物种类顺序为:L_1(14种) L_2(9种) L_0(7种)。不同浓度的芘胁迫改变了植物根系的活性吸收能力,且低浓度的胁迫可以促进植物的生长。本研究可为城市绿化树种去除土壤中的多环芳烃提供科学参考。     

沙地柏对毛乌素沙地3种生境中养分资源的反应

为了揭示沙地柏对毛乌素沙地不同生境中养分资源的适应性反应 ,分析了固定沙地、流动沙地和滩地中土壤养分状况、生物量和养分在植株不同结构中的分配以及植株对不同养分的利用和重吸收效率。结果表明 :(1) 3种生境中的氮、磷、钾、钙和镁含量存在不同程度差异 ;(2 )生物量、氮和磷在叶片中分配比率随氮和磷含量的降低而增大 ,而在根中的分配恰好相反 ;(3)氮和磷重吸收效率、钾利用效率和重吸收效率、钙和镁利用效率随相应养分含量的降低而增大 ,氮和磷利用效率随氮和磷可利用性的降低而降低 ;(4)叶片和根系对养分内循环的贡献恰好相反 ;(5 )根分布对不同养分异质性的影响存在差异。     

高原泥炭地CO2通量对极端干旱的响应机理研究

[目的 ]探明极端干旱事件对高原泥炭地二氧化碳(CO_2)通量的影响机制。[方法 ]以若尔盖高原泥炭地为研究对象,采用野外控制实验和静态箱法,利用快速温室气体分析仪测定极端干旱下高原泥炭地CO_2通量变化,并结合环境因子及土壤酶活性的测定,分析其变化机制。[结果 ](1)极端干旱显著降低了若尔盖高原泥炭地生态系统的净生态系统CO_2交换(NEE)、生态系统呼吸(Re)和总初级生产力(GPP)(P0.05)。(2)高原泥炭地生态系统Re对于空气温度和土壤温度的相关性在极端干旱的影响下增强。(3)NEE与β-葡萄糖苷酶(BG)、α-葡萄糖苷酶(AG)显著相关(P0.05),Re与木糖苷酶(XYL)、纤维素外切酶(CB)显著相关(P0.05),GPP与BG显著相关(P0.05)。[结论 ]高原泥炭地生态系统CO_2通量在极端干旱的影响下将显著降低,其对环境因子的相关性也有所增强; NEE和Re变化分别受到不同土壤酶活性的影响,随着土壤深度的增加,与不同深度土壤温度相关性表现出相反的变化趋势。     

FTIR法研究蜜环菌降解前后榛子木材木质纤维素结构及成分的变化

为了确定蜜环菌对榛子木材木质部和树皮部分的降解作用,以及对其成分的影响,本文对受蜜环菌降解不同时间的榛子木材的红外光谱进行研究。方法:选择蜜环菌作为侵染榛子木材的腐朽菌,以健康榛子木材和受蜜环菌腐朽40d、80d以及腐朽1年的榛子木材为研究材料,利用傅里叶变换红外光谱分析仪(FTIR)测定其红外光谱图。根据图谱中木质素、综纤维素及草酸钙官能团谱峰位置和谱峰相对吸收强度的振动变化情况,分析被蜜环菌腐朽后的榛子木材成分的变化情况。结果表明:榛子木材树皮部分和木质部中主要成分为木质素、综纤维素和一水草酸钙结晶(COM)。这3种成分均能被蜜环菌降解,并随着降解时间的改变,榛子木材成分发生不同程度的变化。其中,草酸钙可以被蜜环菌降解至含量很低,并能够在综纤维素降解时,再大量生成;另外,木质素的相关吸收峰,仅在受蜜环菌降解1年的榛子木材树皮部分发生变化,说明木质素很难被降解。     

HPLC法测定不同时期鲜枣中环磷酸腺苷含量变化的研究

研究不同时期鲜枣中环磷酸腺苷(cAMP)含量的变化,为后期开发枣酒等功能产品提供理论依据。采用高效液相色谱法,对不同品种鲜枣的3个时期(白熟期、半红期、全红期)的功能性物质cAMP含量进行测定。研究表明,板枣、壶瓶枣、木枣3个枣品种中木枣的环磷酸腺苷含量最高;白熟、半红、全红3个时期中白熟期环磷酸腺苷含量最高。可以选择合适的采摘时期提取有效成分,以加工后续功能产品。     

松香基非异氰酸酯聚氨酯的制备及其性能研究

以松香衍生物丙烯海松酸(APA)为原料合成了丙烯海松酸二缩水甘油醚(AE),并进一步制得丙烯海松酸环碳酸酯(AC),利用AC中环碳酸酯基团与聚乙烯亚胺(PEI)、聚酯多元胺(Priamine 1074)中的氨基反应制备得到了松香基非异氰酸酯聚氨酯(ACPP)薄膜材料。采用红外光谱(FT-IR)、热重(TG)、动态热机械法(DMA)等技术对ACPP材料的结构和性能进行了表征。研究结果表明：随着AC含量的增加,松香结构中氢化菲环刚性结构的引入量增加,从而使ACPP的力学性能增强,当氨基/环碳酸酯基物质的量比值为1时材料(ACPP₁)的拉伸强度可达到15 MPa;同时ACPP材料的玻璃化转变温度(T_g)显著增大,均大于40℃,当氨基/环碳酸酯基物质的量比值为0.8时,制备得到的材料(ACPP_0.8)的T_g达到最大值,为49.4℃。自愈合性能测试结果显示：当带有划痕的ACPP₁在160℃、 5 MPa条件下,加热1 h后可以实现划痕的完全愈合,愈合率高达100%;另外,ACPP     

低温泵内空化流动特性数值研究

低温泵是天然气、液氢、液氧等低温介质产业链的核心动力装备,空化的发生严重制约着其运行的稳定性、可靠性和高效性。为了探究低温泵运行在空化状态下的内流特性,采用标准k-ε两方程湍流模型和Sauer-Schnerr空化模型对低温泵内空化流动进行了数值模拟。结果表明：临界空化发生时,叶轮叶片上开始出现空泡,导叶内涡核体积明显增加,整泵扬程下降3%。     

孟连县国有林场多种经营类型林分直径结构特征分析

不同的林分直径结构可以直接反映林分的生长情况,不仅直观地表达不同树种的直径分布,还可以预测后期林木林分的变化,为主管单位经营森林提供相应的技术依据;本研究利用连续径阶株数之比(P)的变化及负指数对样地中林分各项指标开展分析.从而便于主管经营单位了解各个经营类型中林分直径结构分布的特征,结合相应分析数据拟合出林分的生长规...     

热带滨海砂土植被与大气通量监测初报

为了深入研究滨海砂土植被的结构和功能,兼顾探索航天活动对当地环境和生态系统的影响,对热带滨海砂土植被开展了定位观测研究。以涡度相关系统、辐射仪以及各种小气候和土壤监测设备组成综合观测塔,对生态系统的物质和能量交换通量进行了监测。监测期内(2015年12月~2016年6月)热带滨海砂土植被是一个碳汇,平均碳汇强度约为1.90(或1.98)g C day~(-1);涡度通量监测系统的能量闭合度约为75%,不闭合的部分极有可能是因为辐射仪与涡度通量的贡献区不同所致;夜间通量低估数据的比重不高,大约占20%左右,进行u*-filtering对碳通量的估计影响不大;昼间和夜间碳通量分别对辐射强度和温度有较强的依赖性。     

基于CFD的离心泵内部流场数值模拟与性能预测

计算流体动力学方法可以用来模拟和预测离心泵性能。基于三维雷诺时均的navier-stokes方程和标准的k-ε湍流模型,采用三维无结构网格及隐式修正SIMPLEC算法,利用Fluent 6.1软件中提供的多重参考系模型,对某一离心泵内部流场进行了数值模拟,并分析了离心泵内部流动现象和规律。将该离心泵性能预测值与实验值进行了比较,结果表明此种方法具有很高的精度,能为离心泵结构优化和性能预测提供理论基础。     

聚乳酸/三聚氯氰改性木粉/油胺复合材料的制备及表征

使用三聚氯氰(TCT)对原料杨木粉(RWF)进行改性,并使用改性木粉(TWF)与油胺(OAM)在聚乳酸(PLA)体系下反应后挤出制备复合材料。红外光谱表明:TCT的三嗪环结构连接到了木粉上,在反应挤出过程中,TWF接枝上了OAM。元素分析和滴定分析表明:TWF增加的氮元素与氯元素的物质的量比为2.91∶1,TCT上3个活性氯中的两个参与了反应。OAM加入导致PLA产生了降解,但复合材料PLA/TWF/OAM降解弱于PLA/RWF/OAM;在相同OAM用量下,PLA/TWF/OAM拉伸强度和弯曲强度均优于PLA/RWF/OAM;在相同木粉用量下,PLA/TWF/OAM的熔体流动速率大于PLA/RWF。动态力学性能分析表明:在相同OAM用量下,PLA/TWF/OAM与PLA/RWF/OAM相比具有较高的玻璃化转变温度。     

一种新型果树环剥刀

<正>果树环剥是苹果、梨、山楂、枣树等果园管理的措施之一。用一般刀具环剥,费力费工,且宽度掌握不好。现有的几种果树环剥刀又共同存在两大缺点:(1)可以调节的环剥宽度有限;(2)刀片用钝之后整个环剥刀报废,加大了农民的经济负担。而山东省