近三十年天津市地热大规模开发热储动态特征研究

天津是我国较早大规模开发深层地热的地区之一,经过30多年的持续开采回灌,对深部热储特征有无影响,是否引起了资源枯竭、水质恶化以及热储温度下降等环境问题,一直是社会关注的焦点。本文系统收集了1992年以来天津市地热开发过程中的不同热储层热水开发利用量、回灌量、水位、水质、水温等近30年的时间序列监测资料,通过垂向及横向对比,对地热持续开发30年来天津市不同地区不同热储层的热水动态特征进行了分析。结果表明,天津市各热储层地热流体的主要化学组分基本稳定,多年来无明显变化,地热采灌系统尾水回灌不会从根本上改变地热流体的原始化学特征,但深大断裂作为热流通道引起的顶托补给,会对上层热储水质造成一定的影响;随着近年来天津市回灌工作力度不断加大,大部分热储水位下降幅度减缓或出现回升,热储的温度没有明显的升高或降低的趋势,但回灌井热储段经过非供暖期的恢复无法达到最初的温度,呈逐年下降趋势。未来持续采灌条件下,回灌井筒的“冷堆积”及采灌井的优化调配应是重点关注的问题。     

青藏铁路冻土路基温度场随机有限元分析

从一阶Taylor展开式入手,结合冻土温度场计算有限元法,推导了冻土路基温度场随机有限元方程及有关计算公式,并对青藏铁路北麓河试验段冻土路基温度场进行了随机有限元分析,结果表明温度标准差与温度场的分布趋势大致相同,在垂直方向上,最大值都出现在路基上部,向下逐渐减小,但两者分布范围略有不同,路基内部标准差的分布范围明显较大,在一定深度处达到均化。     

沙漠包气带水分运移机理研究

针对沙漠包气带的特点,运用中子仪—负压计—地温计联合观测法,对试验场典型地段水位埋深分别为lm,2m,3m的包气带含水量、水分势能和温度场进行了长期野外实地观测,并总结出相应的日变化、季节变化规律,分析了降水、蒸发等气象因素对包气带水分的影响过程,从而得出沙漠包气带水分运移机理及运移规律。为红砂岗矿区水源地水资源评价提供了科学依据。     

Monthly Changes in the Influence of the Arctic Oscillation on Surface Air Temperature over China

Partial Least Squares Regression （PLSR） is used to study monthly changes in the influence of the Arctic Oscillation （AO） on spring, summer and autumn air temperature over China with the January 500 hPa geopotential height data from 1951 to 2004 and monthly temperature data from January to November at 160 stations in China. Several AO indices have been defined with the 500-hPa geopotential data and the index defined as the first principal component of the normalized geopotential data is best to be used to study the influence of the AO on SAT （surface air temperature） in China. There are three modes through which the AO in winter influences SAT in China. The influence of the AO on SAT in China changes monthly and is stronger in spring and summer than in autumn. The main influenced regions are Northeast China and the Changjiang River drainage area.     

广汉机场一次连日大雾天气过程分析

本文针对2001年12月27日至2002年1月11日广汉机场出现连日大雾的情况，利用2001年12月24日至2002年1月13日的有关资料并结合中长期预报的有关理论综合分析，得出跟踪分析北部贝加尔湖及阴山一带、南部孟加拉湾一带冷空气移动路径对此类预报有一定的指导作用。     

银川市城市规划前后温度场特征对比

以南京大学区域边界层模式(RBLM)为工具,利用银川国家基准气候站地面和探空观测数据,模拟了银川市四季3种典型风速天气条件下城市规划前后大气温度场,结果表明:现状下,夏季,小风和大风情景下高温区域面积大于一般风情景下;冬季,小风情景下高温面积最大,大风情景下高温区域面积最小;春季一般风情景下高温面积最大;秋季一般风情景下高温区域面积最大。银川市四季城市热岛效应表现均很显著,四季日变化表现为夜间水域附近的温度较城区建设用地高,白天尤其是14:00,城区建设用地温度较水域附近温度高。14:00在城市建设用地密集区域气温较高,且城市建设越密集气温越高,仅在冬季小风日和春季大风日表现得较弱。城市规划后,温度场在3种典型天气条件下分布特征与现状下分布规律总体趋于一致,只是高温区域较之前略小,低温区域较之前略大。城市规划后,3种典型天气条件下热岛面积均小于规划前,城市热岛效应减弱。     

大口径望远镜反射面日照温度场效应实验研究

针对大口径射电望远镜主反射面在日照作用下产生温度梯度及形变问题,建立了完整的温度测量及精度评估的系统。在特定的测量条件下,利用红外热像仪测量了望远镜主反射面的温度,获得了不同时刻的温度分布情况,并得到最大温差为7.8℃。采用全息法分析主反射面的精度变化情况,得到由于温度变化导致的最大误差为0.33 mm。结果表明:温度对望远镜主反射面的精度影响较大,需采取合适的测试系统实时监测温度,并调整主反射面板以提高精度。     

阳极焙烧炉的燃烧计算与分析

采用计算燃烧学的原理和模型以及CFD软件对以重油作为燃料的阳极焙烧炉炉内的流动、燃烧过程进行了模拟计算,讨论了炉内温度场、流场和各组分浓度场的分布规律,分析了这些因素对碳阳极焙烧质量的影响.研究表明,在设计阳极焙烧炉结构时应考虑火道中挡板对气流分布的影响.     

火灾作用下海洋平台结构响应分析

结合BZ28-1南井口平台导管架,建立了海洋平台结构有限元计算模型。采用弹塑性分析方法,并应用温度升高时钢材的非线性应力/应变关系,采用火灾的标准温度-时间曲线建立平台结构温度随时间的变化模型,基于能量守恒原理建立热传导微分方程,计算热传导和对流对结构温度的影响,分析得到受火区域构件的温度场。依据钢材性能随温度升高的变化,分析火灾荷载下平台结构的响应。火灾发生时,平台结构中的构件在火温的作用下,温度逐渐升高,虽然作用在结构上的荷载不变,但由于钢材的弹性模量和屈服强度都急剧下降,使平台结构的承载能力下降;当温度上升到600℃以上时,平台结构就形成足够数目的塑性铰,使结构达到极限破坏状态。通过计算分析表明,当火灾作用6 min后,着火房间构件发生严重屈曲,但平台结构整体性能保持良好;当火灾作用22 min后,受火区域构件都发生了较大的变形,引起平台结构的毁损和倾覆。     

火灾中集装箱船剩余极限强度研究

采用ISO规定的火灾的标准温度—时间曲线建立船体结构的火灾模型。基于能量守恒原理建立热传导微分方程,计算热传导、对流和辐射对结构温度分布的影响。考虑火灾发生位置的差异性,分析得到着火区域的温度场。根据高温下钢材的力学性能,针对火灾发生位置的不同,利用非线性有限元方法,分析火灾对集装箱船剩余弯曲极限强度(中拱、中垂)的影响。结果表明,集装箱船不同位置发生火灾时,对船体结构极限强度的影响具有显著差异。船舱某一位置发生火灾时,对船体梁中拱和中垂极限强度的影响也分别不同。对集装箱船火灾的瞬态分析结果表明,火灾对船体梁极限强度的衰减作用主要发生在火灾发展过程中的前期,船体梁极限强度的衰减速度随火灾发展的时间逐渐减慢。