The periodic variations of the core drift rate: global and zonal motions (Mitteilung des Zentralinstituts für Physik der Erde,Nr. 1746)

Toroidal zonal motions at the top of the Earth's core were computed from the observed secular variation and investigated with regard to their time dependence. Previously derived results for a pure westward drifting core could be re-examined. Additionally, the well-known 66.7 years period was found to be an oscillation of the zonal velocity field of third degree. With respect to periodic constituents, the total magnetic core-mantle coupling torque according to the zonal motions is comparable with that derived for a pure westward drifting core. Some differences in period lengthes and amplitudes do not remove previously stated differences between the spectra of the magnetic and mechanical torques on principle.     

不同开口比人工鱼礁体水动力特性及礁体稳定性研究

为研究方型人工鱼礁体开口比的变化对其水动力特性的影响,利用Fluent软件模拟了边长为3m、开口比为0～0.6之间7种不同方型鱼礁体周围水流场,通过分析水流场变化规律得到了礁体流场效应、阻力系数随开口比的变化情况;基于Morison方程计算了礁体在波流作用下的受力及其抗滑移、抗倾覆安全系数。研究结果表明:当礁体开口比小于0.2时,背涡区范围较大,流场效应明显;随着开口比的增大,礁体产生的上升流范围及竖直向最大速度分量逐渐减小;对于方形开口礁体,阻力系数与开口比的关系式为Cd=0.875φ+1.088(R2=0.963,P<0.01);随着开口比的增大,礁体所受最大波流作用力、抗滑移及抗倾覆安全系数逐渐减小,但礁体不会发生滑移和倾覆,可为实际礁体结构的设计提供参考。     

地幔不均一性与地幔循环的多维表征和原因思考

地幔早先经核- 幔- 壳分异形成,后受不同尺度对流和循环的影响,因而具有不均一性特征。近三十年来,地幔化学通过研究大洋玄武岩发现了多样地幔端元和非放射性同位素证据并证明了地幔不均一性,逐渐建全了地幔地球化学体系。然而,地幔不均一性如何对应于时空尺度的地幔循环,以及地球演化如何影响地幔不均一性等,仍不清楚。此外,地球物理研究显示,岩石圈厚度差异、中下地幔的波速异常体以及俯冲板片形态的观测为纵横向对流系统提供了空间不均一性证据支持。联合地球化学和地球物理手段对研究地幔不均一性至关重要,用好透视地幔成分与结构的“双目镜”已成为共识。本文从地幔不均一性结合地球化学场、地球物理的不同表现形式,以及现今及历史时期的洋陆格局的对比,多维度联系地幔循环和演化,思考了超大陆旋回与地幔不均一化的内在逻辑。强调了从全球演化角度看地幔不均一性的重要性和提出多手段联合建立地幔循环驱动模型的展望。     

三杯风速传感器非水平风场测量性能

为解决三杯风速传感器在计量检定条件下与观测场景中环境差异所导致的测量数据误差,致力于研究空气流速计量标准在量值传递过程中的真实性、准确性和一致性,为新一代三杯风速传感器作为计量器具的新产品型式评价提供思路和参考指标,依据杯式测风仪测量方法与自动气象站风速风向传感器检定规程,并在实验中加入了主体由角度编码器构成的自动化转盘系统,设计了三杯风速传感器在非水平风场内测量性能水平实验。通过调整三杯风速传感器在风洞试验段内的倾斜角度,模拟其在自然界非水平风场中的测量状态,同步采集风洞的标准指示风速、三杯风速传感器的实测风速以及其相应的倾斜角度,计算示值误差,利用方差分析、趋势分析、相关性分析和线性回归分析等统计方法,对不同倾斜角度下三杯风速传感器示值误差进行研究,得出了三杯风速传感器在风洞试验段内的示值误差与实测风速和倾斜角度之间的相关关系,提出了三杯风速传感器在非水平风场下的测量性能指标。研究了三杯风速传感器在非水平风场中实测风速与标准风速和倾斜角度的回归关系,提出了三杯风速传感器在计量环境下非水平风场中数据的量值传递修正算法。     

潜艇指挥台围壳对阻力和伴流场影响数值研究

采用Reynolds平均Navier-Stokes(RANS)方法计算潜艇三维粘性流场,分析潜艇指挥台围壳对潜艇水动力性能的影响.采用全附体SUBOFF模型验证了CFD方法,通过将螺旋桨盘面处的实效伴流场、艇体表面压力分布以及模型总阻力的模拟结果与Taylor船池的实验结果进行对比.比较结果显示CFD计算结果与实验数据具有很好的一致性,表明CFD方法可以用于潜艇指挥台围壳设计的水动力计算.通过数值计算研究指挥台围壳的高度和在艇上的分布位置对其后方的流场、螺旋桨盘面处的伴流场和阻力的影响.     

Numerical flow and performance analysis of a water-jet axial flow pump

The purpose of the present study is to investigate the performance and three-dimensional flow fields in a water-jet pump. TASCflow is employed to simulate the rotator-stator coupling flow field. A standard k-ε turbulence model combined with standard wall functions is used. In order to investigate the effect of a rear stator on flow fields, the flows in two water-jet pumps with and without a rear stator are studied. Computational fluid dynamics (CFD)-predicted overall performances are in good agreement with the experimental results. Then the flow fields, such as the pressure distribution on the blade surfaces, and the axial and tangential velocity distribution, especially the radial loading distribution, are investigated at different flow rates. In addition, the effects of a rear stator and different spacings between the rotor and the stator on the overall performance and the flow fields of the water-jet pump are also investigated.     

昆承湖水流水质计算分析

在模拟昆承湖水流流场的基础上,模拟化学需氧量(CODMn)在湖水中的扩散情况;同时,利用昆承湖实测资料和水质的浓度场计算结果,得到其枯季环境容量.可以看出,昆承湖的流速较小,且方向由西北流向东南,可能是受长江径流和湖底西北高东南低的地形特征影响;从昆承湖的CODMn浓度实测值和计算值中,可以看出小于其水环境质量标准限值.这将进一步为实现常熟市湖泊水环境质量的不断提高、生态状况的持续改善与科学管理提供依据.     

振动系统的逆与优化问题(Part-Ⅱ)部分边界值再构内部场(I)理论(英文)

研究由一振动体的部分边界测量数据再构振动体内部场的逆问题。提出基于偏微分方程控制方法的一种算法 ,并证明原用于处理散射问题的 Null- field method可用来求解优化问题的随伴问题。     

呼图壁地区震源机制解及构造应力场特征分析

基于新疆测震台网记录的数字地震波形,运用CAP方法测定呼图壁地区2010-01-15~2017-01-02共50次MS≥3.0地震的震源机制解,同时结合早期23次MS≥3.0地震的震源机制解数据,应用MSATSI软件反演研究区时空应力场。结果表明,研究区应力结构类型表现为逆断型,整个区域主压应力P轴近NNE向且倾角较小,说明整个呼图壁地区应力场以NNE向水平挤压作用为主要特征。从空间上看,东部的水平挤压作用更为显著;从时间上看,2010~2016年受到更为显著的NNE向应力场控制,反映了研究区在不同时段应力场的调整变化,但没有改变该区域最大主压应力轴呈NNE向的总体特征,说明整个呼图壁地区可能主要受一种较稳定的NNE向应力场控制。     

Effect of superstrong magnetic field on electron screening at the crusts of neutron stars

The influences of electron screening (ES) and electron energy correction (EEC) are investigated by superstrong magnetic field (SMF). We also discuss in detail the discrepant factor between our results and those of Fushiki, Gudmundsson and Pethick (FGP) in SMF. The results show that SMF has only a slight effect on ES when B < 10⁹ T on the surfaces of most neutron stars. Whereas for some magnetars, SMF influence ES greatly when B > 10⁹ T . For instance, due to SMF the ES potential may be increased about 23.6% and the EEC may be increased about 4 orders of magnitude at ρ/μ_e = 1.0×10⁶ mol/cm³ and T₉ = 1. On the other hand, the discrepant factor shows that our results are in good agreement with FGP's when B < 10⁹ T . But the difference will be increased with increasing SMF.