平流层飞艇昼夜驻空蒙皮热特性研究

目的分析平流层飞艇蒙皮在不同空速下的热特性,为平流层飞艇蒙皮材料的选择以及其驻空性能的分析提供参考和指导。方法基于CFD数值分析方法,建立外部热源模型,囊体内部自然对流和囊体外部强迫对流分析的综合方法。通过数值仿真分析典型飞艇在不同空速下的热特性,得出飞艇囊体内部的氦气平均温度随着热环境的周期变化,会产生周期性变化。结果在1m/s的较低空速下,飞艇昼夜氦气温差达到46 K,蒙皮昼夜最小温度出现在晚上,约为180 K,最大温度出现在正午时分,温度约为280 K。在10 m/s的空速下,飞艇昼夜氦气温差达到29 K,蒙皮昼夜最小温度约为190 K,最大温度为280 K。结论在飞艇设计中,蒙皮材料选择时考虑温度的影响。所建立的热分析方法以及得到的热特性,可为平流层飞艇蒙皮材料的选择提供参考和指导。     

平流层飞艇囊体材料老化测试研究概述

基于对国内外有关囊体材料老化测试研究文献的充分调研,综述了囊体材料老化机理、老化试验方法、试验对象的选取、性能影响表征与评价等方面的研究现状,老化后的囊体材料常用形貌表征、拉伸测试、透氦率表征及化学结构表征等4种表征方法。鉴于当前对平流层飞艇囊体老化研究缺乏统一的评价指标,且大多研究在囊体材料老化性能验证方面存在不足,提出了后续研究的手段和方向,为浮空器囊体材料的可靠性测试研究和发展提供参考。     

填埋场渗漏条件下的自然电位响应特征及影响机制

为探索自然电位法监测填埋场渗漏的可行性及适用条件,需在中试尺度揭示渗滤液渗漏条件下的自然电位异常特征和关键影响因素. 通过构建试验场地来模拟填埋场的渗漏场景,模拟填埋场代表性渗漏速率下的自然电位异常,分析自然电位信号对渗漏速率敏感性和响应关系,同时分析不同采样电极条件对检测信号的影响. 结果表明:①渗漏条件下,渗漏区域的自然电位发生明显变化,因此自然电位可以作为渗漏的响应指标;另外,渗漏条件下,自然电位时序方差的峰值位置与渗漏通道区域重叠,表明时序方差可以作为漏点精准定位的指标. ②自然电位与渗漏速率成正比,当渗漏速率为200 mL/s时,不极化电极检测到的自然电位异常高达16.1%;当渗漏速率分别减至166.67和102.04 mL/s时,自然电位异常相应减至9.3%和3.7%;当渗漏速率降至43.48 mL/s时,已不能观测到自然电位异常. ③相比于极化电极,不极化电极对渗漏条件下自然电位异常变化的响应更为敏感,能够更及时响应并精准定位渗漏的位置. 研究显示,通过检测自然电位可实现对渗漏点的精准定位;渗漏速率与自然电位异常呈显著正相关趋势;相较极化电极,不极化电极具有更高的稳定性能和检测精度.      

飞艇蒙皮缝线光老化试验研究

目的研究飞艇蒙皮缝线的光老化规律并确定其有效期。方法在辐照强度为0．35w／m^2@340nm,温度为77℃,相对湿度为70％,2h内照射1．5h、喷淋0．5h的条件下,采用氙灯光照进行30天的加速老化试验。通过测量飞艇蒙皮缝线试验后的断裂强力,计算得到飞艇蒙皮缝线的断裂强力下降率,评定蒙皮缝线的抗老化性能。结果经过16天的光老化试验,飞艇蒙皮缝线的断裂强力下降率达20%;试验30天后,缝线出现明显裂纹,断裂强力下降率达80％。结论随试验时间的增加,飞艇蒙皮缝线的力学性能下降的速率逐渐增大,飞艇蒙皮缝线在试验条件下的有效期为16天。     

基于CESM-EnSRF系统全球甲烷及臭氧卫星资料同化试验研究

臭氧(O3)与甲烷(CH4)均是大气中重要的微量气体,对全球气候变化有着重要的影响.为提高全球范围的臭氧、甲烷在气候模式中的预报效果,使用集合平方根滤波(En SRF)同化方法及地球系统模式(CESM)构建了CESM-En SRF卫星资料同化预报系统,并通过设计试验,将大气红外探测器(AIRS)的臭氧与甲烷观测资料同化到气候模式中,对模式的同化再预报效果进行系统的测试与评估.结果显示,臭氧、甲烷分析集合均值的偏差及均方根误差皆低于背景集合均值的偏差及均方根误差.臭氧、甲烷的同化再预报偏差及均方根误差较控制实验都得到改善,但对5 h Pa以上高度臭氧预报准确性的改进效果很小.随循环同化的进行,平流层臭氧与甲烷的平均同化改进率呈增加趋势,并逐渐趋于稳定;对流层平均同化改进率随时间变化不明显.试验表明,该系统可有效利用臭氧与甲烷的观测资料对模式场进行合理的改善,从而有效地提高臭氧、甲烷在气候模式中的再预报效果,但对于平流层顶-中间层高度(5 h Pa以上)臭氧预报准确度的提高,模式中臭氧光化学过程的准确模拟较同化观测资料具有更重要的作用.此外,循环同化对提高5~150 h Pa高度臭氧及1~200 h Pa高度甲烷在CESM模式中的预报效果最有效.     

平流层飞艇螺旋桨布局对蒙皮表面对流换热系数影响数值仿真研究

目的降低蒙皮以及囊体内部氦气的昼夜温差。方法基于成熟的CFD数值分析软件FLUENT,通过针对头部、两侧以及尾部螺旋桨布局下其尾流对于蒙皮表面气流速度分布的影响进行比较分析。结果侧部和尾部布局的螺旋桨,在来流速度15m/s条件下,经过螺旋桨的气流加速后,速度最高可达约32m/s,加速比约为2.13,会使强迫对流换热系数增加为原来的2倍。头部螺旋桨布局可提高整个飞艇外表面的速度,增强其强迫对流特性。结论螺旋桨布局在艇身两侧和尾部,可改变艇身局部区域的流场速度,增强局部热的强迫对流特性。     

临近空间平台动力系统技术和环境影响分析

从临近空间平台所采用的动力系统出发,探讨了低速和高速两类临近空间飞行器动力系统的技术特点。以平流层飞艇为代表的低速临近空间平台动力系统主要采用太阳能、电动机和螺旋桨的推进方式,高速临近空间平台动力系统目前主要有超燃冲压动力型和组合循环动力型。分析了临近空间稀薄大气、太阳紫外辐射和臭氧以及温度等环境对平台动力系统产生的可能影响,并提出了相应的解决措施。     

平流层硫酸盐气溶胶辐射效应的模拟研究

平流层中的硫酸盐气溶胶在地球能量循环和全球气候变化中发挥着关键性作用.基于自主开发的矢量辐射传输模型,重点研究对流层气溶胶类型、平流层气溶胶光学厚度（AOD）、太阳天顶角（SZA）和地表反照率等对平流层硫酸盐气溶胶辐射强迫和大气加热速率等辐射效应的影响.结果表明,对流层无气溶胶时,平流层气溶胶在大气顶层（TOA）的辐射强迫为-15.80 W·m^-2,地气系统的冷却效应最大.对流层气溶胶为黑碳时,平流层气溶胶在大气底层（BOT）的辐射强迫最小,为-47.53 W·m^-2,地表冷却最大.同时,平流层硫酸盐的辐射强迫导致对流层 降温,平流层升温,在模拟条件下,最大升温可达0.6 K·d^-1.此外,结果还表明,平流层硫酸盐辐射强迫对AOD、SZA和地表反照率均具有很高的敏感性.平流层气溶胶在TOA和BOT的辐射强迫随AOD的增大呈线性减小趋势,但随地表反照率的增大呈线性增大趋势.AOD和SZA的增大会强化辐射强迫的作用效果,但地表反照率的增大可能会改变辐射强迫的正负,导致平流层硫酸盐对地气系统的作用效果从冷却变为加热.     

加油站输油管线探测及渗漏检测综合物探技术

从现有的地球物理勘探技术出发,基于加油站管道渗漏前后的物性差异,总结管道渗漏检(监)测中并行电法、瞬变电磁法、地质雷达法、微地震监测法及电法监测等物探方法,并通过油品渗漏实验,分析物性特征,总结应用于加油站管道渗漏检测的物探新方法、新技术。     

索风营水电站库区左岸河间地块喀斯特渗漏勘察技术

喀斯特渗漏勘察是喀斯特地区水利水电工程建设项目勘测设计的重要内容,成果评价将对工程产生重大影响甚至制约到工程成立与否。本文拟以索风营水电站水库左岸河间地块的喀斯特水文地质勘察为实例,对有关勘察工作的技术路线、勘察技术、喀斯特水库渗漏评价方法及处理思路作相应的探讨。     

再入环境测量火箭测试平台总体设计与关键技术

目的研究弹头再入飞行时表面的脉动压力等参数特征及变化规律,借助火箭测试平台飞行试验,同步获取自由飞行状态下载荷段外部脉动压力、时均压力、温度与内部结构振动、冲击响应数据,认识和预测脉动压力载荷与结构响应的相关性,同时为结构响应等效的数值模拟验证提供支撑。方法根据飞行试验测试的目的和要求,计算火箭测试平台的总体参数和设计系统组成,开展总体设计技术、测试系统设计技术、防热设计技术、气动弹道设计技术等关键技术研究。结果设计了再入环境测量火箭测试平台,并完成了地面试验验证,用于开展飞行试验,获取典型再入环境下的气动力热数据、弹道参数和结构响应数据。结论通过地面试验,验证了再入环境测量火箭测试平台总体设计的正确性和系列关键技术的有效性。     

焦化场地内外土壤重金属空间分布及驱动因子差异分析

焦化场地作为典型的工业污染场地,其特征污染物重金属严重危害人体健康,研究其场地内外污染物的空间分布及驱动因子,对于后续的采样设计、风险评估、污染防控等工作具有重要指导意义.本研究基于反距离加权法分析某在产焦化厂内部及外部的重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的空间分布,并利用地理探测器分析焦化厂内部及外部的重金属空间分布驱动因子差异.结果表明,该焦化厂内部及周边除As、Ni和Zn外,其余重金属的超背景值率均在50%以上,且内外部重金属变异系数超过30%,空间分布连续性较差.其中内部平均变异程度为：Hg > Cd > As > Cu > Zn > Cr > Pb > Ni,外部平均变异程度为：Hg > Cu > Cd > As > Zn > Pb > Cr > Ni.根据分异及因子探测结果,理化性质因子中对焦化厂内部及外部重金属空间分布贡献最大的均为土壤全氮、有机质和有效中微量元素含量;距离污染源因子中对内部重金属空间分布贡献最大的为粗苯、冷鼓工段,对外部重金属空间分布贡献最大的为焦炉熄焦工段,并且污染源及土壤理化性质的交互因子对内部重金属空间分布的贡献度略高于外部.根据结果可知,决定焦化厂内部及外部的重金属空间分布的理化性质驱动因子较为一致,其主要基于土壤养分元素对重金属有效性的影响.而决定焦化厂内外部重金属分布的污染源存在差异,内部重金属分布主要受到焦化产品精制工艺中排放含重金属废气及废水等的驱动,外部重金属分布主要受到炼焦制气工艺中排放废气沉降的驱动.     

高滤食压力下贻贝筏式养殖场及周边海域浮游植物群落特征

本文基于2020年7月至2021年3月浙江省枸杞岛贻贝筏式养殖场及周边海域5个航次的调查数据,分析了养殖场内、外浮游植物群落特征及其优势种与环境因子变化的关系。调查海域共鉴定到浮游植物4门63属146种,优势种主要有中肋骨条藻（Skeletonema costatum）、夜光藻（Noctiluca scintillan...     

光-生物双降解聚苯乙烯泡沫塑料降解性研究

研究了一种用来制造快餐盒的光－生物双降解聚苯乙烯（ＰＳ）发泡塑料的降解性能及其影响因素，结果表明：双解ＰＳ样品能在可见光照射下发生光降解。在真菌作用下发生微生物降解，光降解对微生物降解无明显促进作用，真菌能够利用双解ＰＳ表面和内部的改性淀粉，双解ＰＳ片材与餐盒在重量变化率上的显著差异揭示了生产过程中的机械冲压是餐盒微生物降解性能降低的主要原因。     

浮空器蒙皮材料老化后透氦率实验研究

目的研究紫外辐射作用对浮空器蒙皮材料透氦率的影响。方法根据某型号浮空器的使用环境,对其蒙皮材料进行1~3个月的自然老化实验,并用压差法透气性测试仪器测量新材料和老化后材料的透氦率。结果得到了透氦率和自然老化时间及老化因素的关系。结论老化1个月材料的透氦率略高于新材料,而在老化1~3个月过程中,透氦率有一个快速上升的过程。紫外线照射会使蒙皮材料的透氦率上升。