定量估算造山带地壳厚度的岩石地球化学方法:综述与实例

应用岩石地球化学数据定量、半定量估算岩浆弧地壳厚度的方法包括:钙碱性岩套K₂O含量、w(Sr)/w(Y)值、w(La)_N/w(Yb)_N值,玄武质岩石Na₂O含量、CaO含量、w(Ce)/w(Y)值等。目前提出的定量公式对厚度在20~45 km范围内的俯冲造山带地壳厚度反演结果可靠性较高。中酸性岩w(Dy)/w(Yb)值可以指示造山带是否存在加厚的地壳。应用岩石地球化学数据定量、半定量反演造山带地壳厚度的公式要求:明确其适用条件与应用范围;有足够数量的样本;进行数据筛选并且剔除离群值。藏南冈底斯弧的实例研究表明,w(La)_N/w(Yb)_N值能够估算碰撞造山带古地壳厚度,印度板块与亚洲大陆碰撞引起的地壳显著增厚导致冈底斯地体中酸性岩浆岩w(Sr)/w(Y)值、w(La)_N/w(Yb)_N值在40 Ma以来明显跃升。三江地区三叠纪义敦岛弧地壳厚度为60 km;福建长乐—南澳构造带早白垩世时期岩浆弧的地壳厚度为42 km;辽西地区中侏罗世—早白垩世时期火山岩地壳厚度为50~65 km。     

陕西关中盆地地热资源及壳幔温度结构的地球物理分析

陕西关中盆地地下热水资源丰富,是中国典型的隐伏型中、低温地热资源分布区。为研究关中盆地中、低温地热系统形成机理,认识深部热源条件,利用地球物理方法分析了该区壳幔温度结构。结果表明:计算得到的居里面平均深度为25.0 km,莫霍面平均深度为36.6 km,地壳平均地温梯度为22.60 ℃·km^-1,咸礼断阶、西安凹陷、固市凹陷地壳地温梯度高于平均值,是地热地质条件较好的构造分区。咸阳、西安之下,上地幔存在向南下倾的高温带,咸阳北侧约175 km深度是一个温度大于1 500 ℃的高温区; 其上,莫霍面、居里面上隆,形成高温基底,加热沉积地层中的地下水。富平、渭南之间,上地幔存在“下沉”低温区,低温区北、南两侧约175 km深度分别对应温度大于1 450 ℃的高温区; 高温区之上,莫霍面、居里面上隆,形成聚热中心,为地表地热资源提供稳定热源条件。总体上,关中盆地新生代潜水受莫霍面、居里面上隆带入的地幔热量传导加热,热物质随莫霍面、居里面向上抬升,是盆地中、低温地热田的深部热源。上地幔流变边界层控制研究区重要的构造活动,此边界层受周缘构造带不同动力作用,在重力均衡调整过程中,导致深大断裂活动,进而引起地壳深、浅部水体沿断裂带热对流,形成带状分布热泉。     

临界污垢层厚度的提出与确定

基于污垢影响传热过程的特性出发,提出临界污垢层厚度的概念并给出相关算式,讨论相关参数对临界污垢层厚度的影响,并和临界热绝缘层厚度进行比较。研究结果表明,临界污垢层厚度在一定条件下可用来解释结垢初期传热强化的现象;临界污垢层厚度的大小受到流体的质量流量、流体的物性以及污垢层本身的导热系数等参数的影响;临界污垢层厚度的存在受具体的对流换热条件限制;尽管污垢层和热绝缘层都是热的不良导体,但临界污垢层厚度不同于临界热绝缘层厚度。      

列表法计算架空蒸汽管道保温层经济厚度

通过计算保温层的各项费用,并对其进行列表分析,找出了最小总费用所对应的保温层厚度,从而得到了保温层的经济厚度,达到了节约能源的目的。算例分析结果表明,该方法能够科学地反映保温层厚度与年总费用的关系。该方法简单易懂,可大大提高设计效率和设计质量。     

利用周期热流法测定金属材料热物性参数

对一种经典的导热系数测试法——周期热流法进行了改进。结合相关文献，对其测试理论进行了深入分析，并对2种传统的分析解法进行了修正。利用精密的电子仪器及先进的数据采集设备，设计开发了一套金属及合金导热系数测定装置，解决了采用该法测试时难以得到较为理想的正弦或余弦温度波这一难题，减少了测试误差。通过对几种金属及合金的测定，与经典实验数据比较，发现最大误差不超过4％，测试精度较高。     

冷库维护结构绝热层厚度的计算

本文详细介绍了维护结构传热系数——K的确定及维护结构绝热层厚度的计算.     

弯叶片压气机叶栅在不同进口附面层厚度下的特性研究

采用人工加厚叶栅进口附面层厚度的方法,研究了弯叶片压气机叶栅在不同叶栅进口附面层厚度条件下叶栅特性的变化,实验结果表明,叶栅进口附面层厚度增加时,叶栅两端区二次流损失增加,近端壁气流的过转程度加强,正弯曲叶栅中低能流体向叶栅中部的迁移能力降低２。反弯曲叶栅中角区分离加剧。叶栅出口气流角和叶栅扩压能力和叶栅进口附面层厚工密切相关。     

复合墙体中相变层相对导热系数计算方法

目前相变材料已初步进入工程应用阶段,由于传热过程受比热、导热系数变化及相变作用的影响,相变材料不能像普通材料一样利用导热系数进行材料比选,其热工设计指标的选择具有一定的困难.为此,提出相对导热系数作为相变材料比选的热物性指标,并给出相应的计算方法用以指导相变墙体的热工设计.在一定环境条件下与定物性材料导热能力相同的导热系数定义为相变应用周期内相变材料的相对导热系数.根据此方法计算得到中国不同地区复合墙体相变层的相对导热系数,通过该参数直观地反映出相变材料层全年的动态传热特性,从而对相变材料在不同地区建筑中的应用效果进行评估.通过将不同相变层的相对导热系数进行对比,得出不同相变材料在建筑中的应用效果差异较大.本文提出的相对导热系数能够为不同环境条件下相变材料的优选进行有效指导.     

聚合物基纳米复合材料热导率计算

讨论了聚合物基高导热高绝缘纳米复合材料的导热机理与常用的导热理论模型。考虑到填充率、温度等的影响，用不同的理论模型计算了氧化铝纳米颗粒填充环氧树脂的热导率，并结合相关研究实验对不同的导热理论模型进行分析比较。通过添加高导热填料可显著提高聚合物材料的热导率，且热导率随填料填充率的增大而显著增大。热导率随在300 K到373 K的范围内，复合材料的热导率随着温度的升高而增大；而当温度超过373 K，复合材料的热导率则随着温度的升高缓慢下降。     

基于格林函数法的常功率热源有限厚平板表面温度计算

为解决薄板状材料常功率平面热源法的导热系数计算问题,基于格林函数法,推导得到有限厚板状材料单面常功率加热时的表面温度函数解析表达式。以加气混凝土为例,应用数值计算方法,计算得到有限厚度平板材料的表面温度响应函数近似值,计算结果表现出较强的收敛特征。比较了表面温度响应函数中求和项数及加热时间对计算误差的影响,发现当求和项数m ≥40时,在较短加热时间内计算误差才可能小于1%。       

固体绝缘材料导热系数的热流法实验探究

固体绝缘材料的导热系数影响电力设备内部整体的导热能力以及温升分布情况,制约其寿命和容量,所以在电力设备的设计开发阶段,针对准确测量电力设备所用绝缘材料的导热系数问题,在综述绝缘材料导热系数测量方法的基础上,采用热流法测量原理,对几种环氧树脂绝缘材料的导热系数进行测量,得到3种材料的导热系数,并对测量结果进行了数据处理.据此,针对电机电器内部绝缘材料难取样的特点,提出了结构不规则绝缘材料导热系数的间接测量方法.本研究对绝缘材料导热性能的探索以及电机电器设计具有理论价值和实际工程意义.