电气化铁路隧道微波防冰研究

对电气化铁路隧道的防冰问题进行研究,提出非接触式微波致热防冰方法。该方法通过天线发射微波加热隧道裂缝渗水处的混凝土,使得渗水处温度上升,温升超过5℃,促使渗水区跨越-5~0℃这一水凝结成冰的温度区段,防止渗水凝结成冰,实现隧道防冰目的。同时对微波频率、天线输入功率与隧道微波防冰效率的关系进行仿真研究。结果表明,将2.45 GHz,2 000 W微波馈入天线,延时4 443 s,渗水处温升达到5℃。天线输入功率越大,温升越快;相同条件下,5.8 GHz的防冰效率较2.45 GHz高,前者为后者的2.3倍,频率越高,温升越快。     

冰的熔解热实验装置的改进

将保温杯引入到测定冰熔解热的实验中,提高了实验装置的保温性能;利用马达和风扇自制了搅拌装置,保证了搅拌均匀性;利用单片机、传感器模块和液晶屏实现了温度数显功能,提高了实验精度.通过对比改进前后的实验装置的实验数据可知,改进后的实验装置有效地减小了实验误差.     

高分子体系中降冰片二烯的光异构化反应

本文合成了降冰片二烯和咔唑为侧基的甲基丙烯酸酯共聚物,并与仅带有降冰片二烯侧基的聚甲基丙烯酸酯进行了光异构化反应的对比研究。实验结果表明,当入射光波长小于350nm时,两种降冰片二烯聚合物均发生了光异构化反应;当入射光波长大于350nm时,只有共聚物的降冰片二烯侧基能够异构化为相应的四环烷。利用荧光猝灭实验及化学诱导动态核极化(CIDNP)等研究了咔唑的敏化机理,利用三氟乙酸作催化剂实现了四环烷的反向异构化。     

用圆 坐标示形冰筒的表电问题

用圆环坐标分析带电球形法拉第冰筒的静电问题,得出其空间电势分布函数,证明内外同电荷的差为常量,计算其电容量,并给出静电应用的近似法。     

青藏高原雪冰样品中低含量水溶金属离子分析方法对比研究

从采自青藏高原阿汝和古里雅冰川的两支冰芯中选取31个样品,分别用三种仪器对比分析K^+、Na^+、Ca^2+、Mg^2+四种水溶金属离子,寻求最佳分析方案。分析结果对比发现,电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法在K+测量中存在困难,而离子色谱(IC)法和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法均能够满足要求,且分析结果具有高度的一致性,四种离子的相关系数(R2)均在0.97以上,且并未出现ICP-MS法比IC法测量值明显偏高的现象。因此,除IC法外,ICP-MS法也是检测青藏高原雪冰样品中水溶金属离子的有效手段,其测定速度更快,且可以同时进行微、痕量元素检测,适用于大批量冰芯样品的快速分析。     

动态冰浆系统安装与调试技术

详细阐述了冰蓄冷技术的发展、原理及特点,并着重说明了动态冰浆系统在实际工程中的应用。冰蓄冷系统可利用谷电价夜晚高效制冰并将其储存,日间再联合现有制冷设备进行放冷。此方法可有效降低用电成本,并且还能解决高温天气下现有空调设备除湿效果不稳定的现状。举例说明了蓄冰槽在设计过程中遇到的问题并提出解决办法。     

结冰过程对溶解性有机质典型组分还原Cr(Ⅵ)的影响

研究了结冰过程对溶解性有机质(DOM)的4种典型组分草酸、 酒石酸、 苹果酸和柠檬酸还原Cr(Ⅵ)的影响. 结果表明, 在低浓度下Cr(Ⅵ)在水溶液中不能被4种有机酸所还原; 而在冰中, 不同的有机酸对Cr(Ⅵ)的去除均有促进作用, 且去除效果随着有机酸浓度的增大逐渐增强. 4种有机酸的作用效果强弱顺序为草酸>酒石酸>苹果酸>柠檬酸. 通过使用不同浓度的无机盐和无机酸可以改变冰表面上类似液体层的厚度来抑制Cr(Ⅵ)的还原, 作用效果与无机盐种类无关. 溶液的初始pH值和有机酸结构是影响Cr(Ⅵ)还原的重要因素. 实验条件下冷冻浓缩效应的富集倍数至少可达10³, 对冰中草酸去除Cr(Ⅵ)有明显的促进作用.     

基于扩展多面体的离散单元法及其作用于圆桩的冰载荷计算

对于具有复杂几何形态的多面体单元,线性接触模型不能准确地计算不同接触模式下的作用力,且接触变形和作用力方向也不易判断.基于闵可夫斯基和(Minkowski sum)方法的扩展多面体单元能够准确描述非规则颗粒单元的几何形态,并可精确计算单元间的接触碰撞作用.该方法具有接触判断简单、计算效率高的特点.它将基本多面体和扩展球体相叠加以形成具有光滑棱边和角点的扩展多面体单元.考虑扩展多面体单元相互作用过程中角点、棱边和平面之间的不同接触模式,发展了相应的非线性黏弹性接触模型. 该接触模型将不同接触模型下的法向刚度统一表述为单元接触中接触点处等效曲率半径的函数;黏滞力和切向弹性力接触模型则借鉴球体单元非线性接触模型的处理方法. 为检验扩展多面体的可靠性,对碎冰区冰块对圆桩结构的冰载荷进行了离散元分析. 采用沃洛诺伊(Voronoi)切割算法获得了碎冰的初始随机分布状态,并考虑了海冰在运动过程中的海水浮力和拖曳力.计算表明该扩展多面体单元可描述海冰在海流拖曳下的运动过程以及圆桩结构的动冰力特性.在此基础上进一步分析了冰速和冰块尺寸对圆桩冰力的影响,并确定了冰力在圆桩上的分布规律. 最后,讨论了目前扩展多面体单元在计算冰载荷方面的局限性和改进方法.      

覆冰导线舞动非线性数值模拟方法

基于覆冰导线所受空气动力的非线性和导线大幅运动的几何非线性,利用虚功原理建立覆冰导线非线性运动方程,采用具有3个平动自由度和1个扭转自由度的三结点等参单元,得到基于更新Lagmnge格式的覆冰导线的非线性动力学有限元方程.采用Newmark时间积分和Newton-Raphson非线性迭代法求解有限元方程.编制了相应的计算程序,利用算例验证了方法和程序的正确性.进而利用该方法通过对典型覆冰线路的数值模拟.揭示了当覆冰线路在垂直和水平方向固有频率之间存在整数倍关系的情况下,可能出现的一种新的舞动模式,其可理解为非线性动力系统的饱和现象.