俯冲带的负浮力及其影响因素 被引量：20

1

作者 臧绍先 宁杰远 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 1994年第2期174-183,共10页

基于Ｍｕｒｎａｇｈａｎ－Ｂｉｒｃｈ状态方程，计算了密度Ｐ、热膨胀系数ａｖ、定压比热ｃｐ等物性参数在上地幔温压条件下的分布，给出了热传导系数ｋ在上地幔温压条件下的分布．采用准动力学计算方案，用有限元方法计算了板块不同俯... 基于Ｍｕｒｎａｇｈａｎ－Ｂｉｒｃｈ状态方程，计算了密度Ｐ、热膨胀系数ａｖ、定压比热ｃｐ等物性参数在上地幔温压条件下的分布，给出了热传导系数ｋ在上地幔温压条件下的分布．采用准动力学计算方案，用有限元方法计算了板块不同俯冲速度、角度、不同厚度及不同俯冲深度情况下俯冲带的温度分布和密度分布．计算了不同俯冲模型下俯冲带的负浮力及其对岩石层板块形成的等效应力，发现负浮力在俯冲过程中是变化的，俯冲速度和板块厚度对其有明显的影响，在稳定俯冲状态，负浮力约为（１．５－２．３）×１０１３Ｎｍ－１，等效张应力约为０．２５－０．２９Ｇｐａ． 展开更多

关键词 俯冲带 准动力学 负浮力 有限元

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亚稳态橄榄石对俯冲带负浮力的影响及其动力学意义 被引量：12

2

作者 臧绍先 宁杰远 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期336-345,共10页

利用有限元方法 ,计算了不同俯冲速度及热传导系数俯冲岩石层的负浮力 .在h <40 0km和h >740km的深度范围 ,低温高密俯冲带的负浮力随深度单调增加 .因为尖晶石相到后尖晶石相的相变有负的克兰帕龙斜率 ,俯冲带冷的物质在 660km... 利用有限元方法 ,计算了不同俯冲速度及热传导系数俯冲岩石层的负浮力 .在h <40 0km和h >740km的深度范围 ,低温高密俯冲带的负浮力随深度单调增加 .因为尖晶石相到后尖晶石相的相变有负的克兰帕龙斜率 ,俯冲带冷的物质在 660km间断面以下不到1 0 0km的深度范围内仍以低密度的低压物质相存在 .所以在该深度范围 ,俯冲带受到了周围地幔阻止其插入下地幔的浮力作用 .在 40 0km <h <660km深度范围 ,由于受橄榄石相变的影响 ,不同计算模型负浮力随深度的变化有明显的不同 .对于可能的相变动力学模型 ,亚稳态橄榄石的存在使负浮力随深度的增加值减小 .其作用是不利于俯冲带直接穿透 660km间断面 。 展开更多

关键词 俯冲带 动力学 负浮力 亚稳态橄榄石 有限元法 俯冲速度 热传导系数

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采用RNG紊流模型计算静止环境中圆形负浮力射流 被引量：10

3

作者 杨中华 槐文信 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期760-764,共5页

基于RNG方法的k ε湍流模型,运用混合有限分析算法对静止环境中圆形负浮力射流进行数值模拟。从射流的最大入侵高度、流速矢量图、温度等值线、湍动能等值线、横断面上的流速和温度分布以及轴线上温度变化等方面与有效的试验资料进行了... 基于RNG方法的k ε湍流模型,运用混合有限分析算法对静止环境中圆形负浮力射流进行数值模拟。从射流的最大入侵高度、流速矢量图、温度等值线、湍动能等值线、横断面上的流速和温度分布以及轴线上温度变化等方面与有效的试验资料进行了较为全面的对比验证。两者的良好吻合表明,基于RNG方法的紊流模型和混合有限分析法的结合能较好地模拟变密度流动。 展开更多

关键词 负浮力射流 紊流 计算机模拟 RNG紊流模型 混合有限分析法

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流动环境中铅垂圆形负浮力排放的三维数值模拟 被引量：5

4

作者 杨中华 槐文信 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期286-290,共5页

建立流动环境中圆形负浮力射流的三维k ε湍流模型,考虑浮力对射流的影响,结合试验资料进行数值计算,给出了不同射流比下的流线图和断面密度等值线图。发现了大射流比下喷口附近存在一个相对的低密度区以及射流撞击底部后向侧壁分流、... 建立流动环境中圆形负浮力射流的三维k ε湍流模型,考虑浮力对射流的影响,结合试验资料进行数值计算,给出了不同射流比下的流线图和断面密度等值线图。发现了大射流比下喷口附近存在一个相对的低密度区以及射流撞击底部后向侧壁分流、密度分布呈现中间低两侧高的现象。 展开更多

关键词 流动环境 圆形垂直射流 负浮力射流 三维数值模拟

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静止环境中平面负浮力排放近区特性的数值研究 被引量：2

5

作者 槐文信 杨中华 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期420-426,共7页

运用k ε湍流模型 ,建立静止环境中平面负浮力倾斜射流的二维数学模型 ,采用D M Shahrabani和J D Ditmars的试验资料进行检验 ,并且对这类流动进行了数值预报。在此基础上 ,提出了将射流影响区域划分成为三个区的概念 ,即 :射流区、回... 运用k ε湍流模型 ,建立静止环境中平面负浮力倾斜射流的二维数学模型 ,采用D M Shahrabani和J D Ditmars的试验资料进行检验 ,并且对这类流动进行了数值预报。在此基础上 ,提出了将射流影响区域划分成为三个区的概念 ,即 :射流区、回流区和水平扩展区 ,也给出了射流区和水平扩展区及射流区内部分区的界限。给出了收缩断面的位置及该断面物理量的分布 ,为远区特性计算给出了定解条件。 展开更多

关键词 负浮力射流 平面倾斜射流 数值模拟 区域划分 收缩断面

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规则波作用下垂直圆管负浮力射流的数值模拟 被引量：4

6

作者 尹则高 王盛 孙灿 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期780-790,共11页

高密度盐水排放是海水淡化领域一个复杂和常见的物理现象。为研究波浪作用下盐水射流的水动力特性,建立了规则波作用下垂直圆管负浮力射流三维水动力数学模型。利用试验数据对数值计算结果进行验证,两者吻合较好。基于数值计算结果,分... 高密度盐水排放是海水淡化领域一个复杂和常见的物理现象。为研究波浪作用下盐水射流的水动力特性,建立了规则波作用下垂直圆管负浮力射流三维水动力数学模型。利用试验数据对数值计算结果进行验证,两者吻合较好。基于数值计算结果,分析规则波作用下垂直圆管负浮力射流流体扩散特征,研究规则波对负浮力射流三维时均速度以及瞬时浓度的影响。结果发现:入射波波高和周期对射流中轴上量纲一平均垂向速度的衰减指数影响不大,而对衰减系数影响较大;随着波高或波周期的增加,射流特征速度半宽增加,射流中轴上量纲一平均垂向速度的衰减系数减小,有助于射流流体在环境水体中的扩散。另外,建立了考虑浮力效应的波-射流动量比影响的射流中轴上量纲一平均速度衰减系数、平均特征半宽公式,可以为相关实际工程提供一定的参考。 展开更多

关键词 规则波 负浮力射流 数值模拟 特征速度半宽 波-射流动量比

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负浮力四倾转推进器水下机器人姿态跟踪控制 被引量：1

7

作者 王涛 吴超 葛彤 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第3期98-102,共5页

负浮力四倾转推进器水下机器人(NQTAUV)的姿态控制受到各种干扰的影响,导致姿态跟踪误差。为了实现干扰的估计与补偿,进行精确的姿态跟踪,设计干扰观测器和姿态控制器。首先,建立姿态跟踪误差模型,基于抗干扰控制理论,设计干扰观测器估... 负浮力四倾转推进器水下机器人(NQTAUV)的姿态控制受到各种干扰的影响,导致姿态跟踪误差。为了实现干扰的估计与补偿,进行精确的姿态跟踪,设计干扰观测器和姿态控制器。首先,建立姿态跟踪误差模型,基于抗干扰控制理论,设计干扰观测器估计干扰,然后设计姿态跟踪控制器,并在三自由度实验平台上进行姿态跟踪实验。比较干扰观测器激活和关闭情况下,跟踪正弦信号的性能。实验结果表明,干扰观测器能够准确估计干扰,控制器能够对干扰进行补偿,实现了高精度的姿态跟踪。研究结果显示,基于干扰观测器的姿态跟踪控制能够对干扰进行补偿,提高了姿态跟踪精度。 展开更多

关键词 负浮力 四倾转推进器 水下机器人 干扰观测器 姿态跟踪

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静水条件下垂直圆管负浮力射流的数值模拟

8

作者 胡玉珊 张仁贡 +3 位作者 孙灿 郑福祥 王盛 尹则高 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期124-130,共7页

建立了静水条件下垂直圆管负浮力射流的三维水动力数学模型和物理模型,两者的无量纲垂向速度吻合较好;对静水条件下垂直圆管负浮力射流的水动力特性进行了研究。结果表明:随着射流初始速度的增加,射流初始密度和喷口直径的减小,射流最... 建立了静水条件下垂直圆管负浮力射流的三维水动力数学模型和物理模型,两者的无量纲垂向速度吻合较好;对静水条件下垂直圆管负浮力射流的水动力特性进行了研究。结果表明:随着射流初始速度的增加,射流初始密度和喷口直径的减小,射流最大上升高度和稳态高度均增加。射流初始速度和射流初始密度对最大上升高度时刻中轴线垂向速度衰减早晚和衰减率的影响不大;随着射流初始密度的增加,稳态高度时刻的射流中轴线上垂向速度衰减较晚,衰减率增加;射流量一定时,随着喷口直径的增加,最大上升高度时刻和稳态高度时刻射流中轴线上垂向流速衰减较早,衰减率减小。分别建立了密度弗劳德数表达的无量纲最大上升高度和稳态高度线性关系式;本研究中射流最大上升高度和稳态高度比值趋近于常数1.52,与密度弗劳德数基本无关。研究结果可以为静水条件下垂直圆管负浮力射流的设计和工程应用提供一定的参考依据。 展开更多

关键词 静水 垂直圆管 负浮力射流 射流高度 中轴线垂向速度 密度弗劳徳数

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非静态环境中负浮力射流模拟研究 被引量：1

9

作者 张松磊 王艳华 +1 位作者 周建旭 丁国莹 《人民黄河》 CAS 北大核心 2014年第11期117-118,134,共3页

以计算流体学软件Fluent为基础,通过求解基于雷诺数平均法(RANS)的标准紊流模型对非静态环境中第一种形式的负浮力射流进行了模拟和研究,并用Tecplot处理了Fluent计算求得的曲线,由此得出了该种形式的负浮力射流从开始到结束过程中不同... 以计算流体学软件Fluent为基础,通过求解基于雷诺数平均法(RANS)的标准紊流模型对非静态环境中第一种形式的负浮力射流进行了模拟和研究,并用Tecplot处理了Fluent计算求得的曲线,由此得出了该种形式的负浮力射流从开始到结束过程中不同时刻的水流流态图以及整个流动过程的流线分布图。将模拟结果与理论计算结果进行对比、分析,表明该模拟结果与理论计算结果和实际情况吻合,说明该模型和方法能够计算此类负浮力射流。 展开更多

关键词 负浮力射流 FLUENT Tecplot 分析 非静态环境

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负浮力是板块运动的驱动力吗?关于岩石断裂力学的讨论 被引量：2

10

作者 周辉 邱亮 颜丹平 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期270-274,共5页

本文从岩石断裂力学的角度,讨论了俯冲板块下拉牵引力(负浮力)作为板块运动初始驱动力的可能性。笔者总结已发表的岩石抗张强度的岩石力学实验结果,并和现在普遍认为的负浮力的数量级进行对比分析,结果表明大洋岩石圈上部岩石强度较低,... 本文从岩石断裂力学的角度,讨论了俯冲板块下拉牵引力(负浮力)作为板块运动初始驱动力的可能性。笔者总结已发表的岩石抗张强度的岩石力学实验结果,并和现在普遍认为的负浮力的数量级进行对比分析,结果表明大洋岩石圈上部岩石强度较低,仅有n×10 MPa。虽然随着温度和压力的增加岩石圈的强度不断增强,但是在板块俯冲的初始阶段,大洋岩石圈可能无法承受拖曳板块运动高达n×10^2 MPa的应力。此外,构造模拟、热开裂、疲劳断裂、俯冲挠曲、俯冲脱水以及熔融作用等地质现象的分析,也表明俯冲板块的负浮力作为板块运动初始驱动力是不符合客观事实的。 展开更多

关键词 岩石断裂力学 板块运动驱动力 负浮力 岩石圈强度

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日本海沟俯冲带热结构与深源地震 被引量：3

11

作者 张晨 张双喜 +1 位作者 E.Carminati 高冰玉 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3208-3217,共10页

本文利用有限差分方法,计算了全地幔对流模式和双层地幔对流模式下日本海沟俯冲带热结构、浮力及P波速度异常分布,基于亚稳态橄榄石相变模型推测亚稳态橄榄石的存在范围,同时分析了热传导系数、热膨胀系数和热源对俯冲带热结构的影响,... 本文利用有限差分方法,计算了全地幔对流模式和双层地幔对流模式下日本海沟俯冲带热结构、浮力及P波速度异常分布,基于亚稳态橄榄石相变模型推测亚稳态橄榄石的存在范围,同时分析了热传导系数、热膨胀系数和热源对俯冲带热结构的影响,以及俯冲带所受浮力与俯冲带形态的关系.结果表明,双层地幔对流模式下模拟的P波速度异常分布与层析成像结果更为相符,也与深源地震的分布有较好的相关性.板块内部亚稳态橄榄石的存在范围随热传导系数和热膨胀系数的减小而增大,同时忽略相变潜热和剪切生热的影响也会造成模型所预测的亚稳态橄榄石范围偏大.俯冲带所受负浮力在400km深度附近达到最大值,亚稳态橄榄石的存在使负浮力逐渐减小,甚至在板块内部产生正浮力,不利于俯冲带穿透660km相变界面. 展开更多

关键词 日本海沟俯冲带 地幔对流模式 热结构 负浮力 波速异常

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一次多弓状中尺度雨带的成因机理及其与水平涡度的关系 被引量：6

12

作者 王丹妮 丁治英 +3 位作者 王咏青 窦慧敏 乔娜 王联军 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期131-144,共14页

用WRF中尺度数值模式、NCEP/NCAR再分析资料、多普勒雷达观测资料等,对2018年5月5日发生在我国华中地区的一次多弓状雨带降水过程的形成机理及其与水平涡度的关系进行分析发现:雨带发生在切变线南侧的西南气流中,多弓状雨带出现前,大尺... 用WRF中尺度数值模式、NCEP/NCAR再分析资料、多普勒雷达观测资料等,对2018年5月5日发生在我国华中地区的一次多弓状雨带降水过程的形成机理及其与水平涡度的关系进行分析发现:雨带发生在切变线南侧的西南气流中,多弓状雨带出现前,大尺度高低层气旋式曲率的水平涡度和对流有效位能为降水提供了有利于上升运动的背景场。弓状雨带最初形成在对流不稳定和低层气流辐合条件下,局地强降水引发的下沉运动使中低层大风出现,大风中心南侧反气旋式的环流与背景场中的西南气流汇合构成了短波槽,尾部雨带出现在短波槽中,弓状头部生成于北侧的气旋式风场切变中,大风中心相较南北两侧更快的移速使雨带中部向前侧凸起。流场上的短波槽发生在700 hPa以下,在西南气流的背景场下,该槽向前后两侧的双向传播是多弓状雨带形成的重要触发因子。中尺度弓状雨带附近低层的水平涡度在强盛期、减弱期和消散期有着明显不同的结构特征;而在高层,雨带发展时和强盛期都为气旋式水平涡度控制,减弱期多为反气旋式水平涡度控制。 展开更多

关键词 多弓状雨带 水平涡度 负浮力 对流有效位能 短波槽

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大气污染的迁移转化及其影响 被引量：2

13

作者 程振华 《环境科学研究》 EI CAS 1984年第9期79-85,共7页

大气污染物的迁移、扩散、转化和降解大气污染物的运动受到风速、风向和相关的大气大范围和小范围的垂直和水平温度梯度的支配。特别重要的是风速越大、紊流也就越大,大气污染物的扩散也就越快越彻底。在大多数的陆地观测点上,夜里能见... 大气污染物的迁移、扩散、转化和降解大气污染物的运动受到风速、风向和相关的大气大范围和小范围的垂直和水平温度梯度的支配。特别重要的是风速越大、紊流也就越大,大气污染物的扩散也就越快越彻底。在大多数的陆地观测点上,夜里能见度低。由于负浮力和垂直运动需要能量。 展开更多

关键词 迁移转化 水平温度梯度 负浮力 垂直运动 城市大气 硫酸雾 去除过程 高浓度污染 环境大气 城市雾

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近水面大型载人潜水器的波浪升力与空吸现象 被引量：1

14

作者 王北田 徐玉如 《海洋工程》 CSCD 北大核心 1991年第4期84-90,共7页

本文采用势流法计算近水面载人潜水器的波浪力。对在波浪气象条件下,航行在水面的潜水器,如果不增加负浮力,就无法下潜,以及在潜望镜深度时有空吸现象,潜水器有浮出水面的倾向,进行了理论解释。这对潜水器的潜水动力环境分析和潜水器操... 本文采用势流法计算近水面载人潜水器的波浪力。对在波浪气象条件下,航行在水面的潜水器,如果不增加负浮力,就无法下潜,以及在潜望镜深度时有空吸现象,潜水器有浮出水面的倾向,进行了理论解释。这对潜水器的潜水动力环境分析和潜水器操纵是有实用的意义。 展开更多

关键词 载人潜水器 波浪力 负浮力 动力环境 下潜深度 理论解释 艇体 纵倾力矩 航行状态 规则波中试验

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在加装充气圆顶的海水网箱中大西洋鲑鱼可快速适应下潜环境

15

《渔业现代化》 北大核心 2012年第6期71-71,共1页

最新的文献表明，在下潜的网箱中长期养殖大西洋鲑鱼目前并不可行。大西洋鳕下潜后可引起空气从鱼鳔中流失，导致出现负浮力（又称下沉力），从而改变其游动行为，降低生长率和对饲料的利用。

关键词 大西洋鲑鱼 海水网箱 环境 圆顶 充气 大西洋鳕 负浮力 生长率

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