Lengthscales of motions that control air–water gas transfer in grid-stirred turbulence

The relationship between the gas transfer velocity and turbulent lengthscales is investigated experimentally in a grid-stirred turbulent flow. The horizontal velocity field at the water surface is measured using particle image velocimetry (PIV). The gas transfer velocity for oxygen is obtained through reaeration experiments. In addition, the gas transfer process by surface-renewal eddies is visualized using laser-induced fluorescence (LIF) technique, in which carbon dioxide is used as the tracer gas. The definition of the Taylor microscale holds that the root-mean-square (RMS) of the surface divergence is expressed by the square root of the turbulent kinetic energy divided by the Taylor microscale. Experimentally obtained data support this scaling. They show the gas transfer velocity to be proportional to the square root of the RMS of the surface divergence. These experimental results imply that the Taylor microscale is an important parameter for gas transfer velocity at the air–water interface. These relations indicate that a nondimensional gas transfer velocity is proportional to the − 1/4 power of a turbulent-macroscale Reynolds number, which is similar to a small-eddy model, assuming that turbulent eddies with the Kolmogorov scale control the gas transfer process. However, this Reynolds number dependence does not necessarily mean the superiority of turbulent eddies with the Kolmogorov scale in the gas transfer. The LIF visualizations in horizontal and vertical planes close to the air–water interface indicate that the horizontal CO₂-concentration field has a fine spatial pattern, which resembles that of the surface divergence field, and that surface-renewal motions observed in the vertical plane have a larger lengthscale than the Kolmogorov scale. We infer from both PIV and LIF results that the Taylor microscale is an important lengthscale for air–water gas transfer.     

一种基于Taylor展开的系泊刚度矩阵计算方法

系泊系统对于船舶及海上浮式结构物的定位十分重要。钢质系泊缆索是业界广泛采用的一种形式。由于其提供的恢复力与浮体位移之间呈现非线性关系,故针对此种系泊方式基于Taylor展开方法得到了非线性的刚度系数及相应的系泊刚度矩阵,研究了其在系泊定位及水动力计算方面的应用。分析表明该方法可以较为方便地计及刚度非线性的影响。     

新冠肺炎疫情下武汉封城令对交通流的影响——以浙江省为例

为研究新冠肺炎疫情下武汉封城令对交通流的影响，基于新冠肺炎疫情期间浙江省移动手机漫游数据，采用数据挖掘和回归分析等方法，分析了交通流的时空分布及其与武汉封城令的关系。结果表明，武汉封城令发布后，浙江—湖北每日交通流量和疫区每日新增感染人数满足自然界的Taylor定律，即交通量的自然对数和疫区每日新增感染人数的自然对数线性负相关；人们往往倾向于在“不得不”离开的状态下逃离危险区域，而武汉封城令和紧急状态令对人口的出行影响具有1d的时间滞后性，其短期出行峰值持续时间为3d左右；政府发布武汉封城令使疫区交通出行量出现短期增长，但长期来看，使人们的交通出行更加谨慎，降低了流行病大范围传播的风险。据此，在全球新冠肺炎疫情加剧的形势下，建议政府部门可在海外各国疫情紧急发布状态后的1～3d内，实施海外输入交通流严格管控，并至少持续一周时间。     

最佳逼近线性化与常规线性化方法的比较

本文给出了最佳逼近线性化方法与台劳级数线性化方法的比较,说明了两种方法适用的范围,并进行了误差分析。     

桥梁结构动力特性的模糊有限元分析

在研究模糊有限元分析基本理论以及借鉴前人研究成果的基础上,采用模糊变量表达结构参量的不确定性;并基于区间运算和区间有限元理论,提出了用于求解模糊有限元自由振动方程的1阶泰勒级数展开算法。该算法避免了由于2阶泰勒展开所造成的区间扩张问题,在保证精度的前提下大大减小了计算量;随后又基于APDL语言用大型有限元软件ANSYS进行了二次开发,通过参数化语言的方式实现了该算法。最后以某大跨拱桥为例,在对其刚度和质量进行模糊化的条件下,基于ANSYS软件的二次开发功能采用该算法对算例中拱桥的动力特性进行了模糊有限元计算,从而验证了该算法在实际结构动力设计中的可行性和有效性。     

我国利率规则与实际产出和通货膨胀率之间的非对称关联机制研究

本文利用货币政策的泰勒规则,分别以通货膨胀预期和实际产出缺口作为转移变量,描述和检验了货币政策对实际产出和通货膨胀率的非对称性影响机制。检验结果表明,我国名义利率与通货膨胀率、实际产出缺口之间都存在显著的非线性关系,这说明通货膨胀预期和实际产出缺口的变化对货币政策制定和实施产生显著影响,我国货币政策操作具有一定的相机选择成分。     

铁路货车溜放风阻力探讨

本文利用原铁路货车溜放风阻力试验的第一手资料,采用理论研究与计算机辅助模拟相结合的方法,给出了能适于驼峰设计与溜放控制精度的函数关系,精确、高效地计算车辆溜放风阻力,为驼峰设计与控制理论提供基本参数。     

垂直管气液两相弹状流流动特性研究进展

详细介绍了国内外垂直管弹状流的研究进展情况。针对垂直管弹状流的形成机理、最小稳定液塞长度和Taylor气泡的运动进行了详细的论述。目的在于全面翔实地阐述垂直管弹状流的研究结果,以期有效地指导实验研究及生产实际工作。