消耗臭氧层物质对平流层臭氧的影响预测

采用美国戈达德航天中心的雨云气象卫星臭氧全球网格资料,从中截取中国大陆主体部分(69.375°E～139.375°E、14.5°N～54.5°N)的数据,分析臭氧柱浓度变化的统计特性.结果表明,1979～1998年,大陆主体上空区域的臭氧柱浓度下降趋势明显,青藏高原上空的臭氧柱浓度下降速度较全国水平略快.假定其他缔约国均履行蒙特利尔议定书的前提下,以1980年臭氧柱浓度情形为基准,利用臭氧柱浓度与消耗臭氧层物质浓度之间的关系,预测了中国履行蒙特利尔议定书与不履行两种情形下,2001～2050年中国上空臭氧柱浓度变化情况.结果表明,中国履约受控情形下,2050年大陆主体部分上空的臭氧柱浓度将与其1980年的水平相近;不受控情形下,柱浓度将持续下降,2050年整个大陆主体上空绝大部分地区臭氧柱浓度值均低于240DU.     

酯类化合物对四膜虫毒性的拓扑研究

提出了拓扑方法,即考虑分子图顶点的性质,直接用酯类化合物的分子碎片的特征值为主元来构建邻接矩阵。定义并计算了酯类化合物的修正的氢连接性指数^mHA及其倒指数^mHB,分析了30个酯化合物对四膜虫的毒性与分子结构之间的关系,结果表明由酯化合物对四膜虫毒性与^mH的回归方程得出的估算值与实验测定值之间能较好地吻合,平均误差为0．22。     

荷电水雾除尘器捕尘效率的实验研究

实验分析了影响荷电水雾除尘器除尘效率的主要因素,在此基础上提出了一种新的除尘效率数学模型,该模型明确地表达了过滤风速、喷雾量以及雾滴荷质比对除尘效率的贡献情况。对实验结果及数学模型的分析表明,对于带有振弦栅的荷电水雾除尘系统,喷雾量对除尘效率的影响比过滤风速及荷质比更为显著,新除尘效率模型的提出对指导生产具有重要意义。实验中同时确定了荷电水雾除尘器最佳操作参数,在粉尘入口浓度为412 mg/m3的情况下,当过滤风速为16 m/s,喷雾量为12×10-3 m3/min,雾滴荷质为3.5×10-4 c/kg时,除尘效率可达99.5%。     

Collision of convex objects for calculation of porous mesh in gas explosion simulation

We investigate the coupling of the flamelet combustion model with the collision distance algorithm based on Minkowski addition. The collision algorithm is coded to calculate the porosity of the geometry based on the PDR (Porosity Distributed Resistance) approach for modelling of complex geometries. The turbulent field generated by the interaction of the flow with the porous objects is used to calculate the wrinkling length scale of the flame via the fluctuating velocities. The turbulent fluxes are amended in accordance with assigned porosities at the cell faces. The combustion and porosity models are implemented in the framework of an in house Fortran code that solves the full set of Navier-Stokes equations. The code was named STOKES - Shock Towards Kinetic Explosion Simulator). Results are presented for non-reacting flows and reacting flows over different geometries. Numerical findings are compared with standard commercial CFD tools.     

Effect of scale on freely propagating flames in aluminum dust clouds

The majority of experimental tests done on combustible dusts are performed in constant volume vessels that have limited or no optical access. Over the years, McGill University has been developing alternative experimental techniques based on direct observation of dust flames, yielding reliable fundamental parameters such as flame burning velocity, temperature and structure. The present work describes two new experimental set-ups allowing direct observation of isobaric and freely propagating dust flames at two sufficiently different scales to test the influence of scale on dust flame phenomena. In the laboratory-scale experiments, a few grams of aluminum powder are dispersed in transparent, 30 cm diameter latex balloons that allow for full visualization of the spherical flame propagation. In the field experiments, about 1 kg of aluminum powder is dispersed by a short pulse of air, forming a conical dust cloud with a total volume of about 5 m³. High-speed digital imaging is used to record the particle dispersal and flame propagation in both configurations. In the small-scale laboratory tests, the measured flame speed is found to be about 2.0 ± 0.2 m/s in fuel-rich aluminium clouds. The burning velocity, calculated by dividing the measured flame speed by the expansion factor deduced from thermodynamic equilibrium calculations, correlates well with the previously measured burning velocity of about 22–24 cm/s from Bunsen dust flames. Flame speeds observed in field experiments with large-scale clouds, however, are found to be much higher, in the range of 12 ± 2 m/s. Estimations are presented that show that the presumably greater role of radiative heat transfer in larger-scale aluminium flames is insufficient to explain the six-fold increase in flame speed. The role of residual large-eddy turbulence, as well as the frozen-turbulence effect leading to large-scale dust concentration fluctuations that cause flame folding, are discussed as two possible sources for the greater flame speed.     

长江流域总氮排放量预测

水环境污染是长江流域突出的环境问题之一,预测污染物排放特征可为流域水污染防治提供科学基础.本研究综合采用灰色理论预测模型、Conversion of land use and its effects at small region extent(CLUE-S)模型以及 Integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs(InVEST)模型,预测2025年长江流域非点源以及点源总氮排放趋势.结果表明:①非点源总氮排放呈减少趋势,2015～2025年区域非点源总氮排放量减少23.96％,中下游农业区总氮排放骤减,而上游局部地区呈增加趋势;②点源总氮排放总体呈现增加趋势,2015～2025年区域点源总氮排放量增加1.79％,主要是由于城镇废水排放的增加以及中下游沿江城市群生活污水排放显著增加,而中下游丘陵地区点源总氮排放呈现减少趋势;③长江流域总氮排放量呈现减少趋势,2015～2025年减少2.67％,但仍有37.64％区域呈现总氮排放增加的趋势.长江流域未来应加强对上游面源污染治理以及中下游工业、城镇废水排放的管控.采用多模型结合的手段可以精细揭示了长江流域总氮排放空间格局及未来趋势,可为明确流域总氮排放控制目标提供科学基础,也可为实现高效的水环境治理提供科学依据.     

乌鲁木齐市部分商业及娱乐场所室内氡浓度水平调查研究

氡及其衰变子体会对人体产生辐射损伤。高浓度的氡可以致癌,而其具有无色、无嗅及无味的特性,因此难以察觉。据国内外的最新研究结果表明,氡是仅次于吸烟诱发肺病而死亡的第二大病因。对乌鲁木齐市有代表性的商场超市、酒店、娱乐场所以及宾馆的室内氡浓度进行监测,室内氡浓度平均值23．8Bq／m3,低于国标的400Bq／m3;并估算出对其内工作人员所造成的年有效剂量为0．137mSy,低于世界平均值1．008mSy,对于只作短暂停留的客人来说,所受到的剂量还要低。     

成都地区室内环境氡浓度和g辐射水平调查

采用固体核径迹法和热释光剂量计,对成都市不同建造年代、建筑类型、建筑结构、建筑材料以及楼层的100间居室进行了室内环境氡浓度和辐射水平的测量.调查结果表明:成都市居室环境中氡浓度范围为(8.4~177.1)Bq/m3,算术平均值为(39.5±22.9)Bq/m3,低于世界平均水平;辐射水平的范围为(74.7~164.7)nSv/h,算术平均值为(122.0±16.2)nSv/h,与室内氡浓度无相关性.不同建筑年代、建筑类型、建筑楼层和建筑材料的房屋室内环境氡浓度水平有显著差异.室内环境氡及其子体和辐射照射所致公众的平均年有效剂量分别为0.99mSv和0.85mSv.     

精密离心机静态半径测量不确定度的温度特性分析

目的研究温度对精密离心机静态半径测量不确定度的影响。方法以静态半径测量反算法为基础,推导静态半径测量不确定度的温度特性模型,设计精密恒温装置,并进行试验,获取加速度计在1 g离心机场下不同温度时的输出数据,并进行分析。结果基于温度特性模型,确定了影响静态半径测量不确定度的主要因素。试验数据结果表明,在加速度计工作范围内(50~60℃),静态半径测量不确定度随温度递增呈现“先增后减”的分布规律,且在50℃时进入到了10‒7量级。结论加速度计的温度敏感性是影响静态半径测量不确定度的最主要因素,精密控温能显著提高静态半径测量精度。     

基于TUV模式的对流层光解速率影响因子的研究

应用TUV辐射传输模式进行了一系列的敏感性试验,以期确定影响对流层O₃和NO₂光解速率的关键性因子.结果表明,气溶胶的光学性质对光解速率的影响存在明显差异.在气溶胶光学厚度（AOD）一定的情况下,散射性越强,近地面光解速率越大;当AOD从0.5增加至2.5,J[O¹D]和J[NO₂]极大值分别下降30.3%和13.1%.光解速率对较小的云光学厚度的变化比较敏感.云对J[NO₂]的影响存在明显的时间差异,在早晨和傍晚,J[NO₂]的衰减可以达到12%,而午时,J[NO₂]的衰减不足4%;在垂直方向上,云层的存在能够减小通过云层的光化辐射通量,有效降低云下光解速率,而云滴的后向散射特性能增大云上的光解速率.臭氧能够吸收300nm左右的紫外辐射,因而臭氧柱浓度变化对J[O¹D]有显著的影响,臭氧柱浓度从200DU增加至400DU,J[O¹D]极大值下降了53.1%,J[NO₂]极大值仅降低了1.0%.同时发现,气溶胶和云相对位置的改变对光解速率的垂直分布有较大的影响,气溶胶在云上时,高层的光解速率明显增大,且气溶胶的散射性越强,光解速率的增幅越大;当吸收性气溶胶位于云上时,使得高层光化辐射通量大量衰减,此时云层对于光解速率的影响比较微弱.