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题名降温速率对三种类型水滴冻结过程影响的实验研究
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作者
万超
石爱丽
周毓荃
杨绍忠
彭冲
蒋元华
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机构
南京信息工程大学
中国气象科学研究院
河南省气象局人工影响天气中心
湖南省气象局气候中心
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出处
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第5期985-997,共13页
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基金
国家自然科学基金项目(41105097)
国家重大科学研究计划973项目(2013CB955802)
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文摘
大量实验研究表明,水滴的异质冻结既与所含冰核有关,又包含一定的随机过程。本研究一方面对已有的实验研究结果进行验证,同时寻找水滴冻结与温度及时间的定量关系,检验随机假设和奇点假设的相互作用。选用雨水、纯净水和瓶装饮用水3种水样,采用中国气象科学研究院的均匀水滴冻结实验装置,对3类水样做了不同的恒定降温速率实验,并对雨水进行了恒温实验。结果表明,总体来看,随温度降低,降温速率慢的液滴累加冻结比例高于降温速率快的液滴,并且在纯净水和瓶装饮用水中更明显;降温速率越大,平均冻结温度和中值冻结温度越低,不同的是雨水的值跟降温速率成对数关系,而瓶装饮用水的值与降温速率成线性关系(纯净水因为只有两种降温速率,故不能确定是哪一种关系);不同水样的冻结几率随温度的降低指数增大,而瓶装饮用水冻结几率函数中指数前的系数随降温速率的增大指数减小;恒温阶段,雨水的冻结几率随时间指数衰减,在恒温的前2 min衰减较快,之后减慢,并且水滴冻结在前2 min发生较多,之后变的很少,15 min之后则没有冻结事件发生。该现象可以用随机假设和奇点假设结合起来解释,当温度达到或低于特征温度时,水分子在冻结核上的聚合需要一段时间,所以造成了在恒温阶段出现水滴冻结的现象。水滴冻结是两种假设的共同作用。
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关键词
异质冻结
降温速率
冻结几率
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Keywords
heterogeneous freezing
Cooling rate
Probability of freezing
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分类号
O6-3
[理学—化学]
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题名青藏高原北部移动冰丘破坏桥墩的数值模拟
被引量：3
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作者
吴珍汉
王连捷
胡道功
吴中海
叶培盛
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机构
中国地质科学院地质力学研究所
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出处
《现代地质》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第2期239-251,共13页
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基金
科技部国际科技合作重点项目(2001CB711001)
中国地质调查局国土资源大调查项目(1212010541403)
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文摘
青藏高原北部常年冻土区断裂破碎带发育的移动冰丘对桥梁、涵洞、输油管道等工程设施具有不同形式的破坏作用。考虑移动冰丘与工程设施的相互作用,根据野外观测和实验资料设计模型,应用三维有限元数值模拟方法,计算移动冰丘冻胀产生的位移场、应力场和桥墩弯曲应力,分析桥墩破裂机理。结果表明,移动冰丘能够产生11^-21MPa的轴向应力和15^-31 MPa的主应力,在桥墩周围形成不同规模的应力集中区,导致桥墩发生显著偏移。桥墩的偏移和弯曲能够在桥墩内部产生高达61.9~64.6 MPa的张应力和-45.0^-49.0 MPa的压应力,超过桥墩的强度极限。在粗细桥墩连接部位,外侧形成张应力集中区,最大张应力达26~30 MPa;内侧形成压应力集中区,最大压应力达-25^-28.8 MPa。粗细桥墩连接部位外侧的张应力超过了钢筋混凝土的抗张强度,产生与野外观测资料基本吻合的桥墩破裂和结构破坏。移动冰丘导致桥墩变形破坏的三维有限元数值模拟能够为常年冻土区桥梁工程设计和地质灾害防治提供力学参数和科学依据。
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关键词
移动冰丘
不均匀冻胀
桥墩
数值模拟
青藏高原北部
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Keywords
migrating pingo
heterogeneous freezing expansion
bridge pier
numerical modelling
north Tibetan Plateau
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分类号
P694
[天文地球—地质学]
P512.4
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