不同环境条件下土壤温度日变化的计算模拟

应用多孔介质中传热传质的数学模型，对夏天和冬天，环境风速分别为4m／s和1m／s以及环境相对湿度分别为35％和85％这3种情况下高为500mm，半径为250mm的圆柱土壤床中温度的日变化进行了比较。根据数值模拟的结果绘出土壤中不同深度处温度的日变化曲线表明：(1)土壤中各点的温度随气温和土壤表面获得的辐射能的周期性变化而呈周期性变化；(2)随着深度的增加，土壤温度受气温和太阳辐射的影内变小，温度变化的滞后效应越来越明显；(3)在夏天，一天的大部分时间土壤表层的温度高于深层的温度，冬天则恰恰相反；(4)风速对土壤表层的温度影内较大。风速越大，土壤温度降低得越多；(5)干燥气候下，由于土壤水分的蒸发制冷作用，一天中土壤各点的温度低于湿润气候下相应各点的温度，土壤表层尤为明显。     

土壤源热泵制冷间歇工况土壤温度响应实验研究

在夏热冬暖的广州地区搭建了两种换热器向土壤放热的实验台,换热器埋地深度为30m,实验元件有单U和双U两种型式.连续制冷工况下,通过对两口井内土壤温度变化的研究,结果发现,开机12h后,土壤温度趋于稳定;停机12h后两个埋地换热管处的土壤温度就可恢复约95%,但土壤温度基本得以恢复需要停机81h.在停机12h后地温恢复得极其缓慢,已没有工程应用价值.可见合理选择运行与停机时间有助于提升系统的整体换热能力和地热的综合利用率.通过实验研究发现,间歇工况下双U井单位井深换热量较之连续运行提高了25.6%,单U井单位井深换热量提高了21.8%.     

一种光伏发电的太阳能资源日变化分析方法

太阳能资源评估是太阳能资源开发利用的基础,针对我国现行的太阳能资源评估标准以长期观测数据为稳定性分析对象,无法满足电力行业对太阳能资源变化特性的实际要求,提出一种太阳能资源日变化分析方法,并以北京地区为例,首先研究了不同时间尺度太阳能资源变化特征,再结合光伏电站接入电网的相关规定,利用太阳辐射日变化分析参数K′分析了晴天、多云、阴雨等典型天气条件和连续30d的太阳能总辐射日变化情况。结果表明,太阳能资源日变化分析方法能够反映1d中太阳能资源的稳定程度,对光伏发电的规划和设计具有一定的参考意义。     

鄱阳湖流域雨日和无雨日指数的变化特征

分析雨日和无雨日指数的变化特征对于区域洪涝和干旱灾害的防治有积极意义.采用六个雨日和无雨日指数,借助线性趋势、ARCGIS空间分析、M-K趋势检验和EOF分析等方法,揭示鄱阳湖流域1961～2015年雨日和无雨日指数的时空变化特征.结果表明,鄱阳湖流域整体上呈现雨日指数下降、无雨日指数上升的特征;三个雨日指数在流域内从...     

寒地乙醇汽油车排气水分和温度的试验研究

针对冬季哈尔滨市乙醇汽油车从排气管中有水排出,滴落到路面,遇低温结冰,对行车带来困难的应用实际状况,在冬季和春季进行了高速公路行车试验、市区行车试验、哈尔滨市环路行车试验、平路和坡路怠速对比试验。测量出乙醇汽油车各工况排气管中随废气排出水的含量以及排气管中各个点的温度变化情况,为疏导和调控排气中水分提供了基础数据。     

水分对CFB锅炉燃烧的影响

煤的全水分包括内在水分和外在水分,增大水分会增加着火热、降低低位发热量。煤炭颗粒进入炉膛后,水分吸热而汽化并过热,降低炉床料层温度,影响燃烧速度和强度,从而降低煤炭颗粒的燃烬度;水分变成水蒸气随烟气排出,将增加烟气量,升高排烟温度,降低锅炉运行热效率,并增大引风机电耗。外在水分增大,将增大煤炭筛分、破碎、输送的难度。     

土壤水中氢氧同位素变化模拟及实验

分析了改变土壤水同位素的主要影响因素,利用土壤同位素蒸发分馏模型模拟了典型情况下饱和、非饱和土柱同位素剖面分布情况,得出地表蒸发为土壤水同位素富集的主要原因.通过土柱同位素交换实验,分析了输入降水与土壤水的交换混合作用.结果表明,输入降水与土壤水同位素交换程度较大,不同同位素组成的降水与土壤水混合是土壤水同位素改变的一种重要方式.最后综合分析了蒸发分馏和降水入渗共同作用下的土壤水同位素变化情况.     

藏北高原湿地地表辐射的变化特征

利用位于藏北高原典型湿地的MS3478站1a的实测辐射资料和自动气象站资料,分析了地面辐射平衡各分量的季节平均日变化、季节变化和年变化特征和规律。结果表明:总辐射和反射辐射的春季日变化明显大于其它季节,年变化均呈双峰型,但相位不一致。地面长波辐射的日变化和年变化均呈不对称变化。地面有效辐射的年变化呈双峰型,两个峰值分别对应于冻土消融的3、4月份和冻结的10月份。净辐射量主要集中在5～7月份,占年总量的40.14%,表明该地区春末夏初地表获得的净能量最多,对地面热源的形成及其对大气的加热具有决定性作用。     

温度变化对S25C低碳钢塑性的影响

在室温到４００℃范围内的恒温和变温条件下，对Ｓ２５Ｃ低碳钢的塑料进行了研究。通过对薄壁管式试样施加轴向载荷和扭转载荷，进行了混合载荷试验，材料的寝 始屈服状态遵循端斯卡定律，但屈服后的应力－－应变关系既不遵循端斯卡定律，也不遵循迈兹定律，扭转上的包辛格曲线有别于轴向载荷条件下的包辛格曲线。在不同温度下获得由拉伸预应变所产生的应力－应变关系式。将实验结果与等温应力－－应变关系进行了对比。     

土壤温度变化在绿洲及沙漠近地层能量平衡中的作用分析

利用2005年夏季在金塔绿洲附近获得的沙漠和绿洲中心点的湍流、辐射等观测资料,分析了这一时段内各观测点的主要能通量变化规律。结果表明,在沙漠点分析能量闭合时必须考虑土壤热储的作用。而在绿洲中心点,虽然从平均日变化上也可看到与浅层土壤热储较为一致的不平衡能量项,但二者在8:00～11:00间存在显著差异。分析指出此时的土壤增温可能是由于深层土壤中的水蒸气向上移动进入到浅层土壤并凝结放热造成的。     

大气温度突变对土壤温度场的影响研究

建立了有大气温度突变情况下的土壤温度场的数学模型,推导出受气温突变影响的土壤温度场解析解,分析了气温突变时各种因素对土壤温度场的影响程度,并与实测数据进行了对比分析,验证了模型及求解方法。     

太阳能蓄热系统提高温室地温的试验研究

利用太阳能代替煤炭对温室内地温进行增温，在加热方式上提出地下蓄热、加热系统，并与传统的煤炉地上加热方式进行比较。经过一个黄瓜生长季节的实验得出：太阳能地下蓄热、加热系统温室与煤炉地上加热系统温室相比，地温平均提高4．4℃，产量提高21％以上。由此可见，利用太阳能地下蓄热、加热系统不但能有效地提高温室内地温以提高作物产量，还能替代化石燃料的使用而减少CO、CO2、SO2、NOx等有害气体的排放量，能够取得较好的经济效益和环境效益。     

土壤恒温层温度及深度研究

根据能量守恒定律,证明了土壤恒温层温度等于年均气温,并且用4座城市的土壤恒温层温度与当地年均气温进行对比,验证了此结论。利用土壤自然温度场模型,推导出土壤恒温层深度的计算公式。定量分析了影响土壤恒温层深度的5种因素,得出了土壤恒温层深度主要受大气温度年振幅(Tamax-Tam)、恒温层温度振幅(ε)及土壤导温系数(a)3种因素影响的结论。     

3种能源草高温液态水预处理的比较实验研究

在最优高温液态水预处理条件(180℃,40 min,固液比1:20,饱和蒸汽压)下,比较3种不同能源草作物的表现,其中杂交狼尾草Ⅰ号、Ⅱ号和柳枝稷的木糖收率分别为88.46％、98.09％、83.65％.3种能源草经高温液态水水解后酶解率增大,最高能接近100％,总糖收率约为90％.3种能源草后续酶解表现也有差异,柳枝...     

埋地热油管道预热启输过程外界气温及预热水温对土壤温度场的影响

在建立管道和土壤的非稳态传热模型的基础上,重点考虑土壤和管道的初始温度分布、外界大气温度的周期性变化、预热热水的温度变化,以及由于空气和热水温度变化引起的空气和热水热物理属性变化导致空气与土壤表面和热水与管道内壁之间对流换热系数的变化等诸多因素对土壤温度场建立过程的影响。     

自然环境下湿分分层土壤中热湿迁移规律的研究

建立描述存在干饱和层时的土壤热湿传递的数学模型并进行数值模拟，获得自然环境下土壤中温度、湿分分布以及水分蒸发的动态特性，分析干饱和土壤层对土壤热湿迁移及水分蒸发的影响。数值模拟获得实验支持。     

环境因子对土壤水分蒸散的影响

在有作物生长的条件下，土壤散失到大气中的水分主要通过土壤表面蒸发和作物叶面蒸腾两种方式进行，二者之和称为土壤水分蒸散。由于作物冠层的遮荫作用，作物覆盖下土壤水分的蒸发强度与裸土情况下显然不同。本文建立了土壤水分蒸散率的计算公式，并对几个环境因子的影响进行了讨论。计算结果表明，冠层净辐射强度和空气饱和差对蒸散率影响较大，而气温和风速的影响相对较小。当冠层净辐射强度和空气饱和差增大时，蒸散率和日蒸散总量的增加均较为明显。另外，作物的叶面积指数对蒸散也有较大的影响，同时它对蒸发和蒸腾在蒸散中所占的比重影响很大，叶面积指数增大时，叶面蒸腾所占的份额增大，而蒸发所占的份额相应地减小。     

相变对土壤自然温度场影响研究

利用土壤水热耦合迁移方程,首次考虑土壤和大气温度场的年周期性变化,建立有相变影响的土壤传热物理、数学模型,将土壤冻结过程是否考虑相变的数值模拟结果进行对比分析。模拟结果表明有相变时土壤温度随时间变化的曲线不再为光滑的余弦曲线,土壤冻结初期和融化过程相对于无相变土壤都有温度的平缓持续段;进入冻结期后有相变的土壤温度整体高于无相变的土壤,随着深度的增加,此温度差值增大。将模拟结果与实测值进行对比分析表明,得出该文给出的模型及计算方法基本正确,但还应考虑冰的阻抗作用。     

CO2跨临界低温地热源水-水热泵的实验研究

研究用CO2跨临界循环热泵系统开发低温地热资源，详细介绍了CO2跨临界循环热泵系统的运行机理、装置特点、热源选取。通过低温地热源的模拟实验，给出实验最优工况的调节方法，这对开发应用CO2热泵系统用能效率有着重要作用。