气象变化趋势对蒸发皿蒸发的影响分析

为分析老哈河流区域的气温、净辐射、相对湿度、风速等气象要素的变化趋势及其对蒸发皿蒸发的影响,选用初头朗子流域实测资料进行计算分析.结果表明,年、季时间尺度的蒸发皿蒸发和风速均呈显著下降趋势,而气温、净辐射、相对湿度在不同时间尺度和不同季节的变化趋势则略有不同;风速和相对湿度是影响蒸发皿蒸发的最主要因素,其他气象要素对蒸发皿蒸发的影响则视时间尺度和季节的不同而不同.     

松花江流域蒸发量的时空变化特征及影响因子分析

基于松花江流域63个气象站点1961～2020年20 cm口径蒸发皿蒸发量逐日气象资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendal突变分析和克里金空间插值等方法分析松花江流域时空变化规律并揭示松花江流域蒸发量与气象因素间的内在关系。结果表明,松花江流域蒸发量总体呈波动上升趋势,年均蒸发皿蒸发量为1 416.54 mm,线性倾向变化率8.44 mm/10a,总体波动范围1 300～1 600 mm/a。多年月平均蒸发量5月份达到最大值(8.58 mm/d),春、夏、秋、冬季蒸发量分别占年蒸发量的36%、41%、19%、4%。突变发生在2018年。空间分布总体呈西南部最高(1 800 mm/a),中部次之,北部最低。根据相关性分析法分析9个气象因素与蒸发量的关系,表明影响年蒸发量变化的气象因素排序为相对湿度>温度>日照时数>风速>降水量。春季受风速显著下降的影响大于增温干化产生的影响,使得松花江流域春季蒸发量呈下降趋势。夏、秋、冬季升温和日照时数增加对蒸发量产生促进效应大于风速显著下降的影响,使得夏、秋、冬季蒸发量呈上升趋势。     

新疆石河子市近51年蒸发量变化特征分析

为分析新疆石河子市水面蒸发变化的特征,研究了新疆石河子市1964~2014年的水面蒸发量特点,发现石河子市51年间蒸发量呈减小趋势,1980年代中后期蒸发开始进入明显下降阶段;51年间石河子市蒸发量季节变化特征为春、夏、秋三季下降、冬季上升的趋势,其中夏季下降最为明显,冬季上升趋势微弱;2002年石河子市蒸发量发生由多到少的突变,且在51年的时间尺度上石河子市年蒸发皿蒸发量存在约18年的年代际周期,在该时间尺度上经历了3个偏少期和3个偏多期;由于2014年其小波系数等值线未闭合,由此推测2014年后的几年内石河子市年蒸发量仍可能处于相对低值区;关联分析表明气温、风速是影响该地区蒸发的主要因子。     

五道沟地区实际蒸发变化趋势及影响因素分析

基于五道沟水文实验站1964~2011年观测资料,从该区实际蒸发量变化的影响因素着手,运用MannKendall非参数统计检验和SPSS软件系统分析了其与气温、降水量、风速、日照、相对湿度及潜在蒸发量的变化趋势与相关性,探讨了实际蒸发量在年际、季节与不同气候条件下的影响因素。结果表明,实际蒸发量与潜在蒸发量存在明显的正相关关系,当干旱指数R1.0时,气象要素共同影响实际蒸发量;当1.0R1.7时,实际蒸发量主要受风速、日照控制,其次受降水的影响;而当R1.7时,实际蒸发量主要受制于相对湿度、风速、日照的变化,与降水关系不大。     

近50年大黑河流域气候水文要素变化趋势及突变分析

基于大黑河流域6个气象站1966～2013年气温、降水量、蒸发皿蒸发量、相对湿度和日照时数长期数据系列,采用气候倾向率和滑动t检验法分析了近50年大黑河流域气象要素的变化趋势及变异年份。结果表明,大黑河流域整体呈现暖干气候倾向,气温呈显著增高趋势,变化率为0.43～0.57℃/10a,气温增温变点大致出现了两次,分别在1986、1997年;降水量和蒸发量多呈不显著减少趋势,降水量先减(1981年)后增(1990年),蒸发皿蒸发量先减(1986年)后增(1996年);相对湿度、日照时数多呈显著减小趋势。     

气象要素变化趋势对潜在蒸发的影响分析

基于1958～2008年北京和天津两地区水文站和气象站气象资料,采用彭曼公式计算了潜在蒸发量,并分析了变化趋势及气象各因子的影响.结果表明,气象要素变化趋势对年、季尺度的潜在蒸发影响有着规律性变化,影响北京、天津两地区蒸发的主要气象要素为相对湿度和风速,为研究区域水资源开发利用提供了参考.     

近61年三峡库区潜在蒸发量时空演变规律及其驱动因素

三峡大坝蓄水影响了库区水循环过程,为探析库区潜在蒸发量的变化及其驱动因素,基于FAO56 Penman-Monteith(P-M)公式计算了1959～2019年三峡库区及周边25个气象站的潜在蒸发量。采用累积距平法诊断出1979～1980年三峡库区潜在蒸发量序列发生突变,采用Mann-Kendall法和简单滑动平均法检验了突变前(1959～1979年)、突变后(1980～2002年)及蓄水后(2003～2019年)三个时段的潜在蒸发量变化趋势,并计算了5个气象因子(日照时数、2 m处风速、实际水汽压、气温与太阳辐射)的敏感性系数。结果表明,近61年,潜在蒸发量整体呈下降趋势,线性趋势为-0.71 mm/a,库首处潜在蒸发量明显高于库中和库尾,尤其在秋、冬两季。三峡大坝蓄水后,潜在蒸发量增加趋势显著,库区25个站点的潜在蒸发量增加了41.8 mm,线性趋势为3.31 mm/a。经敏感性分析,太阳辐射和实际水汽压是两个较为敏感的气象因子,大坝蓄水后,风速和实际水汽压的变化是导致潜在蒸发量增加的主要驱动因素。     

气象因素对光伏发电量的影响分析

利用某光伏电站2011年发电量数据和同期气象观测资料,进行气象因素与光伏发电量的灰色关联度和逐步回归分析。灰色关联结果表明:日照时数、蒸发量和风速的日变化趋势与日发电量的一致性最高,其次是温度、低云量、水蒸气压和总云量;温度因子与日发电量的关联度由大到小依次为日最高气温、地表温度、平均气温和日最低气温;与月发电量变化趋势一致性程度由大到小依次为月日照时数、月平均风速、月总云量、月平均最高气温、月蒸发量、月平均气温、月平均水蒸气压、月平均相对湿度、月平均地表温度、月平均最低气温、月低云量、月降水量。逐步回归结果表明:对日发电量影响最大的气象因素是日照时数和蒸发量,均为正效应;对日发电量影响相对较小的为地面温度、降水量、平均风速,均为负效应;对月发电量影响最大的气象因素是月日照时数和月平均气温,均为正效应,其次为月平均最高气温和总云量,均为负效应;月平均风速对光伏月发电量的影响最小,为正效应。     

一种模拟汽车散热器空气出口温度的新方法

搭建传热风洞试验台,建立热平衡方程计算空气理想出口温度。分析传热风洞试验数据找出影响汽车散热器空气出口温度的因素,对这些因素进行无量纲分析并建立三种不同类型的回归模型,得出汽车散热器空气出口温度计算公式。对回归模型的误差、显著性及精度进行评估。研究结果表明:一元和二元线性回归模型的误差随着风速的增加显著上升,而幂指数回归模型的误差随着风速变化较为平稳且其误差基本在5%内,幂指数回归模型回归效果最好,与试验数据匹配度最高。     

汉江流域降水、蒸发及径流长期变化趋势及持续性分析

分析汉江流域降水、蒸发、径流等水文要素长期变化趋势是开发利用汉江水资源、研究人类活动对江汉流域生态环境影响的前提。基于汉江流域13个水文站1960～2003年逐月降水量、气温观测资料,采用高桥蒸发模型计算了汉江流域年径流量,采用Mann-Kendall非参数检验法分析了该流域降水量、蒸发量、径流量的变化趋势,并由Hurst指数分析了各水文要素变化趋势的可持续性。结果表明,采用高桥蒸发模型间接计算年径流量适应性较强,值得推广;汉江上游多数站点年降水量减少,下游站点年降水量增加,且变化趋势不显著;上游站点年蒸发量增加趋势显著,其余站点变化趋势不显著;上游多数站点年径流呈不显著减少状态,下游钟祥、天门和武汉站径流呈不显著增加状态;各站点水文要素均具有很强的持续性,降水、蒸发、径流的常数C分别为0.73、0.95、0.97。     

Evaporation Cooling Using a Bionic Micro Porous Evaporation System

The temperature increase due to incident solar radiation has an adverse impact on the electrical output of photovoltaic (PV) modules. A theoretical model of the fabricated and tested bionic evaporation backside cooling was established and verified by experimental investigation. A microfluidic structure featuring micropores consists of two polymer layers attached on the backside of a PV cell model. The thermal performance of roof-mounted PV modules with rear panel air ventilation was mathematically described and extended by the cooling capabilities of the developed bionic evaporation foil. The results of experimental investigations performed in a roof equivalent test environment consisting of a wind tunnel within a climate chamber are in good accordance to the established model. Experimentally, temperature reductions at low incident solar power of less than 575 W causing an efficiency gain for up to 4.8% have been demonstrated while the model implicates an efficiency increase of 10% for real roof systems at an incident solar radiation of 1000 W.     

Effect of Hydrothermal Waves on Evaporation Distribution During Drop Evaporation

The objective of this study is to clarify physical mechanisms involved in the evaporation of small (a few microliters) sessile drops. We aim to understand the relation between local thermal information at the solid–liquid interface and overall evaporation. An infrared (IR) camera and a charge-coupled device (CCD) camera were used to determine the temperature and heat flux distribution at the solid–liquid interface and the profile of the evaporating drop, respectively. The temperature distribution at the solid–liquid interface was determined using a multilayer substrate consisting of a silicon wafer coated with a thin thermal insulator that is partially transparent to IR. The liquids used were water and FC-72. The evaporation rate of water drops was found to occur mostly at the contact line. However, the heat transfer distribution at the liquid–solid interface was relatively uniform, indicating the heat transferred from the wall must be transported within the drop to the contact line. The mechanisms by which this occurs have yet to be determined. In contrast, the evaporation rate of FC-72 drops where hydrothermal waves were present was found to be proportional to the liquid–vapor interface area rather than the circumference of the drop, indicating a more uniform distribution of evaporation.     

脱硫废水烟道蒸发技术蒸发特性实验研究

采用PDA实验系统和燃煤热态实验系统,分别研究了不同双流体喷嘴的雾化特性及烟气温度、烟气湿度、氯离子质量浓度和脱硫废水温度等参数对脱硫废水蒸发特性的影响。结果表明:不同喷嘴雾化特性存在一定差异,加工精度更高的喷嘴雾化效果相对较好,大粒径液滴较少,蒸发时间较短;烟气温度对脱硫废水蒸发的影响最大,烟气温度升高可促进液滴蒸发,但粗液滴蒸发时间仍较长,要使脱硫废水进入电除尘器前基本蒸发完毕(停留时间≤0.75 s),则进口烟气温度需在130℃以上;烟气湿度增加,对脱硫废水蒸发有一定抑制作用;氯离子质量浓度和脱硫废水温度对脱硫废水的蒸发基本没有影响;脱硫废水蒸发后,约90%～95%氯离子以无机盐颗粒形式蒸发析出并被除尘器捕捉。     

摩托车燃油蒸发排放污染物的原始蒸发量和控制措施研究

本文从摩托车燃油蒸发排放污染物的形成机理、主要来源、影响因素、原始蒸发量及相应的控制措施等方面进行了研究,为摩托车燃油蒸发控制系统的设计提供了理论基础。     

Evaporation of multicomponent liquid fuel droplets

A theoretical investigation on evaporation of a two-component liquid fuel droplet in high-temperature quiescent gaseous surroundings has been made from the numerical solution of conservation equations of heat, mass and momentum transports in the carrier and droplet phases. Liquid fuel droplets containing (i) components of widely varying volatilities, namely, n-hexane and n-hexadecane and (ii) components of closely spaced volatilities, namely, n-hexane and benzene, have been considered for the studies. The evaporation characteristics, namely mass depletion, droplet temperature and droplet composition histories with time, have been evaluated in terms of the pertinent input parameters, namely the initial composition of the drop constituents and the free stream temperature. The present studies have been made on the basis of both (i) the interdiffusion (finite diffusion in the droplet phase) model, and (ii) the rapid mixing (infinite diffusion in the droplet phase) model. The results from both the models have been compared to ascertain the accuracy of the rapid mixing model.     

水滴蒸发常数的研究

本文采用1/3混合取平均值,牛顿迭代的方法在外界压力P=100～2 500kPa,外界温度T_∞=300～2 000K的范围内,首次对水滴在静止空气中的蒸发进行了数值计算,获得了水滴的湿球温度,蒸发常数,并把计算结果与文献中燃料液滴的蒸发常数进行了比较。     

摩托车蒸发污染问题及相关对策

本文根据我国摩托车生产及排放法规的发展趋势 ,提出燃料蒸发污染的问题及其解决方法 ,并对科研开发项目的技术思路进行了探讨     

两组分液滴蒸发特性研究

建立两组分液滴蒸发理论模型,利用Matlab 6.5编程,模拟计算高温气流中液滴的蒸发过程,得出液滴的蒸发规律,而且计算结果与试验结果吻合很好.模拟结果和试验结果表明：在蒸发过程中,两组分液滴蒸发不满足D2定律,乙醇组分比水组分蒸发快,随着乙醇浓度降低,蒸发速率不断下降.乙醇浓度越大,液滴蒸发越快.气流温度越高、气流速度越大,液滴蒸发时间越短,液滴蒸发速度越快.     

蒸发潜热计算关联式的优化

针对蒸发潜热的计算关联式进行优化研究以解决精确计算特定温度下的蒸发潜热值计算公式存在使用不便、精度不高的问题,本研究推导了国际单位制下的蒸发潜热与表面张力和绝对温度之间的关系式,并使用多项式的最小二乘曲线拟合,计算得出新的公式常数.与原公式相比,以水为工质时,使用新常数计算得到的蒸发潜热误差由0.18％减小到0.0135％.另外,本文对Watson公式进行改进,使用实验数据通过L-M算法和全局优化法优化常数,得到了常见的40种制冷剂对应的精度更高公式常数,平均误差为0.45％.关联式的优化对实际计算具有指导意义.     

Evaporation of acoustically levitated multi-component liquid droplets

A theoretical model for the evaporation of multi-component liquid droplets based on the model by Abramzon and Sirignano is presented and applied to the evaporation of acoustically levitated droplets. The liquid phase is treated as a thermodynamically real fluid, using the UNIFAC method for calculating the component activities, and the gas phase as ideal. Computational results, which consist in the droplet surface and volume, temperature and composition as functions of time, are verified by experiments carried out with single droplets evaporating in an acoustic levitator. The results are in excellent agreement, suggesting that the model correctly captures the physico-chemical phenomena in multi-component liquid droplet evaporation.