磁场梯度对Hall推力器放电特性影响的实验研究

为进一步探索Hall推力器通道内磁场优化设计理论,通过实验分析了强场区磁场梯度对推进剂的电离与加速等放电过程的影响. 研究发现,在本实验设计的磁场梯度范围内,磁场梯度大小对推进剂的电离过程影响较小,但是对离子流的加速特性会产生较为明显的影响.随着磁场梯度的增加,离子束的能量分布会趋于集中,推力器效率提高. 最后,对磁场轴向梯度进一步变大可能会引起的一系列物理问题如有限Larmor半径效应、电子传导机理转变规律和梯度漂移效应等进行了分析和思考.     

丝阵Z箍缩早期消融等离子体动力学的二维数值模拟研究

采用理想磁流体力学模型,给出合理的二维(r, θ)质量注入边界条件,对丝阵Z箍缩早期消融等离子体的动力学过程进行了二维(r, θ)数值模拟研究,得到消融等离子体各参量以及磁场的二维时空分布.模拟结果表明,消融等离子体的运动包括四个主要阶段:首先向轴漂移,然后在轴线处滞止并形成先驱等离子体柱,随后先驱等离子体柱被压缩,最后缓慢膨胀.计算了不同丝阵半径和丝间距情况下消融等离子体到轴速度以及消融质量占丝阵总质量的份额,它们的变化规律与实验结果基本符合.通过     

小波变换在HT-7Tokamak磁流体动力学振荡动态频谱分析中的应用

将Gauss复小波变换方法成功地应用于HT-7Tokamak磁流体动力学振荡动态频谱分析中.研究结果表明,这种方法具有较好的时间分辨率和空间分辨率,比较适用做动态频谱分析.对典型放电数据的分析结果表明, m=1模的振荡频率与等离子体压强梯度有着密切的关系.     

不同密度氢吸附金刚石(100)表面的微观结构

利用基于广义梯度近似的密度泛函理论,计算了金刚石(100)表面不同氢吸附密度的平衡态几何结构和态密度.结果表明对于2×1构型,在平行和垂直表面两个方向上发生弛豫,而1×1构型仅在垂直表面方向上发生弛豫.另外,清洁2×1,2×1 ∶0.5H和1×1 ∶1.5H表面,带隙中存在空表面态;而对于1×1 ∶2H和2×1 ∶H两种表面结构,空表面态上移进入导带,带隙中不存在表面态.结合电荷密度分布,探讨了金刚石(100)不同构型和氢吸附密度表面的表面态诱发机理.     

南海区域海面热量平衡特性及其对海温场的影响

一、前言近年来,中外许多从事气象工作的研究人员,已揭示了海洋对大气过程有着直接影响的重要事实,特别是在长期天气预报中,海洋的作用更是不可忽视的重要因子。人们知道,海洋和大气之间存在着连续的热量交换过程,探讨其间的变化规律,有助于了解水文气象要素的变化,对于进一步揭示和研究海洋与大气之间的相互关系有着重要意义。目前,南海区域的海—气间的相互作用的研究工作开展的不多。本文采用实际资料计算了我国南海区域(9°N—21°N,110°E—120°E)逐月海面热量平衡诸分量,对其特性进行了     

2002年春季吕宋海峡海流:观测与改进逆模式计算

基于2002年春季航次在吕宋海峡海域锚碇测流站(20°49'57"N,120°48'12"E)200,500与800m处锚碇测流以及CTD观测,采用改进逆方法对调查海域进行海流计算.(1)主要观测的结果:1)在200m处,观测期间海流平均速度为(47.4cm/s,346°).在500m处,海流观测期间平均速度为(20.3cm/s,350°).这些都表明黑潮在吕宋海峡锚碇测流站200和500m处向西北方向入侵南海.2)在800m处,海流观测期间平均速度为(1.2cm/s,35°),它的方向为东北向.比较每层实测流结果,表明800m层海流状况与200和500m层流况不同.3)在观测期间,200,500和800m处,日平均流速在4月皆比3月时要强.4)在调查海区西部的中间区域存在一个高密、冷水中心(HDCW),其中心位置位于断面A的水文站3附近.5)在调查海区东南区域存在一个低密、暖水(LDWW)中心,其中心位置位于断面B的水文站8附近.(2)主要计算结果:1)通过断面B的偏北方向与偏南方向的流量分别为32.48×106m3/s(包括反气旋涡的流量)与3.34×106m3/s.因此通过断面B的净北向流量为29.14×106m3/s.2)通过断面A的东向与西向的流量分别为16.71×106m3/s与8.57×106m3/s(包括气旋涡的流量).因此,通过断面A的净东向流量为8.14×106m3/s.3)通过断面M北向的净流量为24.68×106m3/s.4)黑潮通过断面M后分为主流和一个支流,其主流,流量为16.54×106m3/s,流向断面C的东部分.主流通过断面C的东部分后,最后流向台湾以东海域.而其一个分支,净流量为8.14×106m3/s,在一个高密、冷水中心(HDCW)的区域以东作气旋式弯曲,然后向西北方向通过断面C的西部.因此,黑潮在断面C有两个流核.5)比较计算得到的在锚碇测流站M附近流方向与在200与500m处观测流方向为西北向,它们甚为一致.6)在断面B西侧位于550m以深水层南海水可能缓慢地从西北流向东南,通过断面B的南向流量大约为3.34×106m3/s.     

两种东风螺幼虫附着和变态的化学诱导研究

在持续24h作用下,12×10-3mol/dm3 K+可有效地诱导台湾东风螺(Babylonia formosae)和方斑东风螺(B.aerolata)的浮游幼虫90%以上完全变态.持续作用24h,15×10-3mol/dm3 K+对方斑东风螺幼虫有毒害作用,但作用12h可取得较好的诱导效果.增加K+诱导变态的稚贝能正常活动和摄食.增加K+诱导的幼虫变态率随幼虫平均壳高的增大而提高.L-多巴、肾上腺素和去甲肾上腺素在5.5×10-6～5.5×l0-5mol/dm3时对方斑东风螺幼虫的变态无诱导活性,而多巴胺在10-4mol/dm3时可诱导较12×10-3mol/dm3 K+约少一半的变态率.钾通道阻滞剂TEA对K+诱导两种东风螺幼虫变态无阻抑作用.根据添加KCl诱导幼虫变态试验结果,初步认为幼虫获得变态能力时的壳高,在台湾东风螺是860.2～1009.8μm,在方斑东风螺是849.6～956.0μm.两种东风螺的浮游幼虫均有变态延迟现象.     

轴对称定常台风作用下的一个线性海流模式

自从V.W.Ekman提出著名的风漂流理论,以及B.Helland-Hansen提出著名的梯度流公式以来,海流理论获得了极其迅速的发展。K.Hidka and Y.Akiba,J.J.O'Brienand R.O.Reid,J.E.Geisler,B.丑.Ry~oB,C.Cooper and B.Pearce等已经做了十分有意义的台风流的现场观测、数值模拟和理论研究工作。 本文为台风海流研究的初始阶段结果。其目的在于,探讨轴对称定常台风作用下的海流结构,从而使我们对它的流速和水温的空间分布,有些探索性的了解。     

渤海底质重金属环境背景值初步研究

本文讨论了渤海及毗邻河口区25柱岩心样细颗粒中(<0.063mm)重金属含量分布,并采用统计学方法对渤海沉积物细颗粒中重金属的分布类型进行了态性检验,借助210Pb测年法获得渤海现代沉积速率、重金属沉积通量及各站百年前沉积层中Cu、Pb、Zn、Cd含量.重金属环境背景值采用深水区未受人类活动影响的岩心样作为背景段,按重金属分布类型确定环境背景值.结果显示Cu背景为26.26×10-6～17.94×10-6;Pb为17.31×10-6～10.61×10-6;Zn为75.00×10-6～55.30×10-6;Cd为0.136×10-6～0.040×10-6,与百年前沉积层中重金属含量基本吻合.研究表明,渤海底质沿岸重金属排污始于30～40年代;而渤海湾沿岸污染始于1933年,锦州湾为1938年,辽河口排污起于1940年前后.从环境背景值分布趋势看,渤海底质重金属污染仅限于锦州湾、海河口及辽河口附近海域,其中锦州湾污染指数最高(B27站),Cu、Pb、Zn、Cd依次为160.58、180.83、90.0、749.74;次为海河口(B851站),Cu、Pb、Zn、和Cd分别为1.16、1.56、1.08、1.54;辽河口(B386站)Cu, Pb, Zn, Cd各为1.08,1.02、1.09. 2.28.     

埃尔尼诺循环的反馈机制探讨

本文利用2°×2°格点综合海-气资料(COADS),计算了赤道太平洋(11°S～11°N,120°E～90°W)1950～1987年历次El Niño和La Niña期间平均温度、气压、纬向风、比湿、云及热量收支各分量的差异,得出:El Niño而比La Niña期间,赤道太平洋洋面水平气压梯度小,东风弱,赤道中太平洋到秘鲁的西海面感热和潜热交换强,空气中水汽和云量多,有效长波辐射和射入太阳辐射少,洋西净获得(损失)热量少.最后概括了El Niño循环的两种正反馈和负反馈机制.     

聚合物驱组合段塞分注实验研究

萨尔图油田南二区东部140号断层以东地区葡11—4油层,以多段多韵律和正韵律沉积为主,平均孔隙度30．0％,平均空气渗透率1980×10^-3μm2。水驱结束时该油层平均含水92％,采出程度39．5％。计划对该区块实施聚合物驱开采。以往经验认为,组合段塞调整注聚技术能够有效改善流度控制作用。然而对组合注入情况下如何进一步提高驱油效果、注入井分注时机、层段注入强度对开发效果有何影响却很少探讨。通过室内驱油实验,在聚驱的组合段塞注入不同时机（水驱空白阶段、含水下降阶段、含水稳定阶段、含水回升阶段）下调整注入强度实施分注以及在含水回升分注基础上进一步调整注入强度,同时对比不分注实验,评价各方案驱油效果。实验表明：不实施分注时聚驱采收率在水驱基础上提高了19．07个百分点,而组合段塞注入时实施分注均能够在不分注基础上进一步提高驱油效果;空白水驱时实施分注采收率提高幅度最大,为26．55个百分点;随着分注时机的滞后采收率提高幅度增加值依次递减,分注时机越早越好。     

Investigation of the morphology of pore space in mudstones—first results

A suite of selected Tertiary mudstones was studied to improve the knowledge about microstructure and related transport processes in mudstones. Samples were investigated by mercury- and Wood's metal injection, SEM, XRD, and grain size analysis. Wood's metal injection has the advantage of visualising the ‘frozen’ injection process. The smallest pore casts observed were down to 40 nm in diameter, while the largest, bottle-shaped pores were up to 5 μm in diameter. Bottle-shaped pores occurred in all the samples, usually around silt or sand grains. One sample, which had a porosity of 28.5% according to mercury injection data, had not been impregnated by the molten alloy. We suggest this to reflect a strong deformation of the clay fabric by the high pressure without intrusion into the matrix. This raises questions about the reliability of mercury injection data for very fine-grained, highly porous sediments.After excluding these very fine-grained samples and one very calcareous sample regressions were found which relate porosity (φ), clay content (C), and sand content (S) to capillary displacement pressure (P_d(Hg)): P_d(Hg)=−25.05+0.63 C+0.29S (R²=0.92), and P_d(Hg)=−10.24+0.47 C−0.15φ (R²=0.88).     

海水pCO2流通式光度测定方法研究

将膜分离技术与流动注射分析相结合 ,采用聚四氟乙烯疏水性微孔膜 ,使样品流与接受液流进行物理分离。通过测定含有显色剂的接受液流吸光度的变化来测定 p CO2 ,初步建立海水中p CO2 流通式光度测定方法。该方法的相对标准偏差小于 1.2 %,与气相色谱法相比 ,无显著性差异。整个实验仅需 11min,样品用量不到 10 m L,操作简便、快速。     

基于微地震技术的油田裂缝监测及模拟

研制了1套以三分量MEMS检波器为核心硬件的微地震监测系统,并结合GPS系统对监测过程进行精确授时.同时编制数据化记录和处理软件,实现网络化自动监测功能;通过开发计算机判别标准和实时定位理论系统,对数据和微震源进行自动化处理和计算.利用该系统对东辛油田营11进行了6个月现场注水微震监测,对监测数据的处理表明营11注水区域裂缝发育方向基本上为NE90°-NE125°,与地应力裂缝模拟结果相符较好,两者结合给出了这个地区合理开发部署建议.     

QK17-2油田注N2-WAG提高采收率可行性实验研究

气水交替驱（WAG）是增加油田水驱后的波及体积和减弱气驱过程因油气黏度差异而产生的气体指进现象的有效方法。QK17-2油田为注水开发油田,目前油田综合含水率已超过80%,已经进入开发中后期的高含水时期。针对QK17-2油田水驱后面临高含水、产油量下降的问题,通过地层流体相态实验、注N2膨胀实验、细管实验、长岩心驱替实验,研究注水后再注N2-WAG可进一步提高采收率的可行性。结果表明,单纯注N2效果不佳,注N2-WAG采收率较单纯水驱采收率提高4.46%~6.24%,而长岩心驱替在带倾角条件下注N2-WAG采收率较单纯水驱提高11%~12.58%,可见由油藏高点注N2-WAG采收率将有明显提高。     

HD-1注汽井新型防砂材料的研究与应用

孤岛油田属稠油疏松砂岩油藏,生产过程中油井出砂严重,现有的涂敷砂人工井壁防砂注蒸汽后强度较低,造成防砂成功率低,注汽后高强度采液生产周期较短。为此,通过室内试验,优选出耐高温树脂、高强度骨架颗粒、偶联剂、固化剂,进行室内配方优化试验,评价固结体耐高温性能,测定其渗透率,研制出一种适用于疏松砂岩油藏注蒸汽热采井的HD-1注汽井新型防砂材料。在孤岛油田稠油注蒸汽热采区共试验72口井,成功率为91.0%,截止目前,累计产油为121 572 t,单井平均有效期为233 d。现场应用表明：HD-1注汽井新型防砂材料耐高温、强度高,防砂成功率高,有效期长,能够有效改善注蒸汽热采井的防砂效果。     

海上油田注聚合物时机研究及现场应用

海上油田开发受到平台寿命的限制,为了在有限的平台寿命期内尽可能多的采出原油,对合理注聚合物时机的研究非常必要。利用平面物理模型实验以及数值模拟方法对不同注聚合物时机的聚合物驱油效果进行了研究。物理模型实验研究结果显示,对于生产时间足够长的油田,不同时机注聚合物,其最终采收率以及聚合物驱与水驱相比采收率增幅的差别不大,而对于生产时间有限的油田,应适当提早注聚合物。数值模拟研究结果显示,海上油田早期注聚合物能够获得更高的采收率增幅、吨聚合物增油及收益。基于实验及数值模拟研究结论及认识,在A油田A井组开展了早期注聚合物现场试验,并取得了初步成效。     

中国南海荔湾区块喷射导管设计入泥深度研究

导管入泥深度的合理设计是深水喷射钻井作业成功实施的关键.通过分析中国南海荔湾区块的地质条件,总结出了中国南海荔湾区块土壤强度随深度变化的关系,结合中国南海喷射导管结构的详细数据,给出了导管承载力随时间的变化以及导管最小入泥深度随时间 的变化.计算方法与结论可为今后中国南海深水喷射钻井导管入泥深度设计提供参考.     

气流喷射模拟海上浮式风电结构风机载荷实验技术初探

随着海上风电技术的快速发展,海上风电逐渐由浅海走向深海,海上风电基础结构型式将逐渐由固定式发展到漂浮式。在浮式风电结构的模型实验中,风机载荷的模拟是保证实验效果的重要因素。针对浮式风电结构模型实验中风机载荷的模拟问题,提出了一种新型的基于气流喷射、利用气流反作用力模拟风机载荷的实验方法并进行了初步验证。通过标定得到气流控制信号与反作用力的关系,将数值模拟得到的原型风机载荷时程转换为相应的控制信号,同时针对实验装置对气流变化的响应特性,对控制信号进行频域和时域修正,驱动气流喷射以模拟风机作用力和力矩。经过实验验证,载荷模拟装置产生的载荷在时域和频域上都能与模型实验所需风机载荷保持较好的一致性,证明该方法可行。     

人工上升流千岛湖湖试

对基于流体动力学理论设计的注气式人工上升流提升装置进行了千岛湖湖试,并比较了不同注气结构(环形、十字形),不同注气孔径(24孔、400孔)下的提升效果。试验结果显示,十字形注气装置效果优于环形注气装置,并且24孔的提升效果优于400孔。该次湖试验证了注气人工上升流理论的正确性和可行性,并为下一步的理论和试验研究提供了试验依据。