木星“大红斑”的旋转浅水实验模拟研究

在具有自由表面的旋转轨物面浅水实验系统上进行了可重复的系列模拟实验，在旋转随动坐标系中拍摄的照片和功率谱分析表明，确有大尺度持续存在的涡旋、漂移与演化产生，在一定条件下，呈现出一个自持的、长寿命的、沿与整体旋转方向相反方向漂移的反气旋孤立波涡旋（Rossby孤立波涡旋），这就是木星“大红斑”的实验室模型，实验结果证实，流体动力学不稳定主要来自于剪切和Coriolis力效应，由于远离平衡态的耗散系统的自组织，涌现出大尺度长寿命相干涡旋结构，受多次实验的启发，从流体动力学基本方程出发，在一定的实验条件下提出一个半经验模型，近似求出了Rossby孤立波涡旋解。     

玻片反射器的透射旋转及其实用

Based on the principles of physical, optics, the author has derived a formula for the calculation of the angle of rotation D, when transmitted polarized light passes through a dielectric. The theory of transmitted rotation of glass reflector is, too, discussed in the paper. It has been shown that for linear polarized light normal to the plane of incidence, the original angle of rotation will inerease and for that parallel to the plane of incidence the decrease of the original angle of rotation will be expected. With the formula derived, calculations are made for certain cases. The trial-measurements of angles of.transmitted rotation by the coated glassreflector of some ore microscopes have been carried Out and the results indicate that the theoretical calculations are well coincident with the practical measurements. Finally, a new way is suggested for the application of transmitted rotation.     

有限导电内核的驱动方式对发电机模型的影响

本文以两种绝缘内核的发电机为基准,设置内核电导率与外核相同,选择了以固定速度超速旋转和在外核驱动下发生旋转的两种内核旋转模式,比较分析不同模型间的能量差异、磁场强度、磁雷诺数、磁极翻转频率和四个类地发电机参数.结果表明:对于弱偶极子发电机模型,有限导电内核的引入会对其偶极子强度的相对变化量造成较大影响,最高达103.00%;由外核驱动旋转的有限导电内核模型对于本文其他目标研究量所带来的影响比较小,均小于5%;而固定旋转速度的有限导电内核的模型对磁极翻转频率、赤道对称性和纬向性均存在较明显影响,最大变化量达124.62%.综合本文所选用的发电机模型的特征和数值分析结果,可以发现虽然由外核驱动旋转的有限导电内核模型其转速不可控且存在较大波动,但各物理量变化量与实际内核与外核的能量比更为接近,因此可以推断其驱动机制较自驱动模式更为合理可靠.     

平均热点参考基准的建立和岩石圈西向漂移的研究

对于大地测量应用来说,目前IERS机构在定义地球参考系时推荐采用岩石圈无整体旋转(No-Net-Rotation-NNR)约束条件,然而对于地球物理应用来说,相对于NNR参考基准的绝对板块运动数据可能会对地幔对流等研究结果产生误导.考虑到热点的运动,提出建立平均热点(MHS-Medial HotSpot)参考基准的方法,给出建立该基准的约束准则,分别以地学模型NNR-NUVEL1A和实测模型ITRF2005VEL为基础,建立了平均热点参考基准MHS-NUVEL1A和MHS-ITRF2005,并与其它基于热点的绝对板块运动模型进行了比较和分析;讨论了岩石圈的西向漂移,给出了岩石圈相对于下地幔整体旋转的更精确的定量估计,即基于实测的热点参考架MHS-ITRF2005和地学模型NNR-NUVEL1A之间的整体旋转为0.26°/Ma,旋转极在(50°S, 62°E),这与由板块的受力模型给出的岩石圈的整体旋转的旋转极很接近,旋转速率大致快了10%.     

青藏高原东缘旋转变形机制的数值模拟

在印度板块与欧亚板块的碰撞作用下,青藏高原受到华南块体、鄂尔多斯块体等不同程度的阻挡,引起高原的整体隆升。青藏高原东南缘发生物质向南"逃逸",青藏高原东缘现今的地壳运动表现为围绕青藏高原东构造结发生顺时针的旋转。针对青藏高原东缘的旋转变形特征,基于以大型活动断裂为界的块体构造模型,利用粘弹性接触单元有限元模拟,分析了控制青藏高原东缘旋转变形的动力学环境,模拟的GPS速度与实测GPS速度能够较好的地吻合,构造应力场分布特征和活动断层的性质也能够较大程度地吻合,模拟过程采用的边界及其代表的动力学环境表明,青藏高原东缘整体受控于印度板块的持续碰撞和稳定的华南板块的阻挡,在下地壳的拖曳和重力作用下,青藏高原物质从南部边界"逃逸"。在"逃逸"过程中,受印度板块斜向俯冲作用的影响,沿实皆断裂缅甸板块对巽他板块的剪切拉升作用是形成围绕喜马拉雅东构造结的旋转运动和地壳变形的重要因素,也是青藏高原东南缘旋转活动构造体系的主要影响因素之一。     

旋流喷嘴钻头在NP32-3646井的现场应用分析

南堡32-3646井是一口四开三段制定向井,设计井深5798 m。3864～4265 m（井斜29.18°的稳斜段）试验了五刀翼旋流喷嘴PDC钻头（主切削齿直径16 mm, 3个φ11 mm常规水眼和4个φ18 mm旋流喷射水眼）。针对深井超深井钻进中常采用的相对较高的钻井液密度和粘度,不利于提高钻头破岩效率的问题,在系统介绍旋转射流发生机理和破岩机理的基础上,对NP32-3646井五刀翼旋流喷嘴PDC钻头现场应用情况进行了分析。试验结果表明,旋转射流因具有切向、轴向和径向三维速度,可在高粘钻井液条件下更好地改善井底清岩效果,并通过剪切、冲蚀、拉伸和磨削等多种方式实现辅助破岩,从而提高钻井效率。试验钻头进尺401 m,平均机械钻速4.45 m/h,可较好地满足现场钻进需要,具有良好的推广应用前景。     

顾及入射偏差的地面激光扫描仪校准方法

地面激光扫描仪的测距信号可能存在入射偏差,使得入射向量和反射镜旋转轴互不平行,引起的点云误差随距离发散。此误差使用传统的全站仪系统误差模型无法校准,因此有必要考虑将测距信号的入射偏差作为扫描仪的系统误差。本文提出了一种顾及入射偏差的地面激光扫描仪系统误差模型,以及相应系统误差参数估计方法,共同构成地面激光扫描仪校准方法。公式推导表明,传统的全站仪系统误差模型是本文方法的一个特例。试验结果表明,相比传统的全站仪校准方法,本文方法将闭合差从8 cm降至1 cm。     

ZDY25000LDK智能化定向钻进装备关键技术研究

利用顺煤层、顶板高位钻孔抽采煤层气是当前煤矿井下煤层气综合治理最直接、有效的方法。提高定向钻孔钻进速度和起伏变化大、薄厚不均煤层中的钻遇率,降低施工人员劳动强度,提高钻孔事故预防能力,适应煤矿智能化发展需求,满足煤矿井下长距离定向钻孔施工的智能化钻进装备是当前煤矿井下钻探领域亟待解决的重要问题。基于地质导向和旋转导向钻进施工对钻机精确控制的实际需求,以及煤矿智能化发展的迫切需要,提出了基于防爆电液控制技术的煤矿井下长距离定向钻进装备自动化控制和分体紧凑布局设计的集成化解决方案。重点解决总体紧凑布局设计、关键执行部件设计、自动装卸钻杆技术、防爆电液控制技术、大流量泥浆泵单元设计等设计和技术。研制的ZDY25000LDK智能化定向钻进装备,实现了长距离定向钻进施工过程中自动化装卸钻杆控制、智能化定向钻进施工、参数实时监测以及典型故障智能诊断与预警等功能,使定向钻进装备的智能化水平得到全面提升,为旋转导向和地质导向施工,以及“以孔代巷”大直径定向钻孔高效施工提供了可靠装备保障。      

西北太平洋海温与广东省汛期降水的关系

将西北太平洋分为８个海区，分析了广东省汛期（４－９月）降水与各海区海温的关系，并用因子分析法对９－２月各海区的相互关系进行了分析，发现降维后头４个主因子的方差贡献占总方差的８２．２３％；对主因子的载荷矩阵进行了极大方差旋转，对头４个主因子的物理意义进行了初步的解释。最后建立了汛期各月降水与海温的预报方程，经试报使用，高于近１０年的平均业务预报水平，对广东省的汛期降水短期气候预测有较好的参考价值。     

Molecular outflows and gas rotation associated with G20.08-0.14N

We present the results of a high-resolution study with the Submillimeter Array （SMA） toward the massive star-forming complex G20.08-0.14N. With the SMA data, we have detected and analyzed the transitions in the 12CO （3-2） and 12CO （2-1） molecular lines as well as CHaCN. The millimeter observations reveal highly collimated bipolar molecular outflows, traced by high-velocity 12CO （2-1） and 12CO （3-2） emissions. Using a rotation temperature diagram, we derive that the rota- tional temperature and the column density of CHaCN are 244 K and 1.2 ~ 1015 cm-2, respectively. We also suggest that the minor outflow is probably driven by the hy- percompact （HC） HII region A that is inside. We find the molecular gas （traced by ClrO, SO, CH3OH and SO2） surrounding G20.08-0.14N appears to be undergoing bulk rotation. The HCHII region A that is inside is most probably the main source of accretion and heating for G20.08-0.14N.