导读:本文包含了平流效应论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:平流层浮空器,热特性,热力学效应,热-流-固
平流效应论文文献综述
邢道明[1]（2018）在《平流层浮空器热特性及其热力学效应数值仿真研究》一文中研究指出平流层浮空器是一种大尺寸、柔性、充气结构的“热飞行器”,其热特性呈周期性变化且受制因素较多,并会对结构设计、蒙皮选型和飞行控制产生不同程度的影响。因此,热特性是平流层浮空器安全飞行的基础。平流层浮空器的热特性与平流层热环境和蒙皮性质密切相关,并会对其结构产生热力学效应,也会影响其能源系统设计。鉴于此,本文从平流层浮空器的热特性及其热力学效应开展研究,主要工作如下:首先,对平流层浮空器所处的光、热和大气环境进行分析。对大气、太阳辐射、长波热辐射和强迫对流等模型进行了分析比较,建立和选用了相应的大气模型、太阳辐射模型、天空和地面的红外辐射模型以及强迫对流换热关联式。其次,进行了平流层浮空器的热特性研究和能源系统设计。分析了平流层常规飞艇、平流层太阳能飞艇和超压气球的传热机理,建立了相应的热平衡模型,模拟了其热特性变化,分析了影响其热特性的因素。提出了一种平流层飞艇能源系统的热-电耦合设计优化方法,分析了光伏电池的热控制,表明低太阳辐射吸收率的空间用光伏电池更适合平流层飞艇的使用。最后,研究了平流层浮空器的热力学效应。进行了平流层浮空器的内流场计算,表明自然对流只影响浮升气体的换热,而不影响平流层浮空器的力学结构。对平流层飞艇的外流场进行了仿真,表明在来流速度较小(小于10m/s)时,外流场的气动压力对其囊体变形影响不大。基于上述分析,表明特殊情况下平流层浮空器的热-流-固过程可以得到简化。分析了蒙皮热弹性对平流层飞艇热力学效应的影响,进行了全流场的热-流-固耦合仿真计算,对平流层飞艇的轻量化设计提出了建议。(本文来源于《南京理工大学》期刊2018-01-01）
宋刘明,刘煜,朱彬,李维亮[2]（2014）在《对流层气溶胶的直接气候效应对平流层的影响》一文中研究指出通过WACCM-3模式中气溶胶光学厚度与卫星资料的对比发现,模式可以很好地再现全球气溶胶的主要分布特征,但在一些区域还存在数值上的差异。利用数值试验研究对流层气溶胶的直接气候效应对平流层气候的影响,结果表明:对流层气溶胶对平流层气候有明显影响,平流层化学过程在这一影响中起重要作用,而对流层气溶胶对平流层辐射的影响不是其直接气候效应对平流层影响的主要原因。其机制可能是对流层气溶胶改变对流层的辐射平衡,影响对流层的温度和大气环流,进而影响行星波的上传,使得平流层气候发生变化,影响区域主要位于高纬度和极地地区,南半球的变化比北半球大,温度变化最大达10 K,纬向风变化最大可达12 m/s,臭氧体积分数最多减少0.8×10~(-6)。(本文来源于《应用气象学报》期刊2014年01期）
卞建春,范秋君,严仁嫦[3]（2013）在《夏季青藏高原对流层-平流层交换过程及其气候效应的若干问题》一文中研究指出亚洲是目前世界上经济发展最快的地区,其所带来的区域气候环境问题以及对全球气候环境的可能影响成为当前科学界关注的一个重要课题。一些研究表明,夏季亚洲季风区是边界层大气成分(包括污染物)进入全球平流层的一个重要通道,其中青藏高原由于高大地形的作用而具有重要的地位。从以下几个方面介绍了研究进展及存在的问题:夏季亚洲季风区上对流层/下平流层(UTLS)大气成分及对流层顶气溶胶层的分布特征、卷云及深对流活动特征、夏季南亚高压反气旋环流特征及其对大气成分分布的作用。指出南亚高压反气旋控制区不仅是对流层示踪物的高值区和平流层示踪物的低值区,同时也是气溶胶和卷云覆盖率的大值区,因而是全球比较特殊的地区,从而可以进一步通过大气辐射、微物理、异相化学等过程对区域甚至全球气候环境产生重要影响。比较了亚洲季风区与北美季风区大气成分在UTLS区域分布的异同,讨论了深对流快速输送和大尺度缓慢输送这两种不同尺度过程在大气成分分布的可能作用,尤其对于不同大气成分输送作用的差异,并讨论了南亚高压两种不同模态对UTLS区域大气成分分布的重要作用。最后提出了未来青藏高原对流层—平流层相互作用及其气候效应研究中需要关注的一些关键科学问题。(本文来源于《气象科技进展》期刊2013年02期）
高海健,陈务军,付功义,何艳丽[4]（2012）在《考虑气压效应平流层平台柔性飞艇变形分析方法与特征研究》一文中研究指出为研究气压对平流层飞艇变形性能的影响,基于铁木辛柯梁分析理论,将低阻尼流线形飞艇假设为分段等截面充气梁,采用迭加法推导了考虑气压效应的柔性飞艇总体挠度计算式。同时,将柔性飞艇作为预应力薄膜结构,应用ANSYS软件,采用小杨氏模量法进行充气预应力找形,并基于找形结果进行载荷下非线性变形分析。在此基础上计算了飞艇外气囊在不同头部荷载与气压下的总体挠度并比较了两种方法的计算值,发现两者变化趋势一致。最后,建立了25 m验证飞艇的计算模型,得到了控制点应力和总体变形;给出了飞艇下腹线在不同气压下的位形,将其与测量值进行比较表明:计算值和测量值基本相等,误差小于5%。本文对大型柔性飞艇设计分析具有一定的参考价值。(本文来源于《应用力学学报》期刊2012年04期）
李德富[5]（2011）在《平流层浮空器的热特性及其动力学效应研究》一文中研究指出平流层浮空器驻空时间长、成本低,在预警监测、导航、通信中继等领域有广泛应用前景。由于飞行原理、工作特点及热环境的特殊性,平流层浮空器热特性与航天器、高速航空器存在较大差异,涉及气流强制对流、自然对流以及热辐射的复杂耦合作用,并对浮空器的浮升特性、飞行控制以及蒙皮材料性能产生不同程度的影响。这使得热特性及其影响成为平流层浮空器多项关键技术中的共性基础问题。目前,对平流层浮空器的热特性控制机制、温度分布与变化规律及其对动力学特性的影响都缺乏必要的认识。因此,深入开展热特性及其动力学效应研究,对平流层浮空器技术发展具有重要意义。基于上述认识,本文从蒙皮材料热辐射特性、浮空器模型传热特性模拟实验、浮空器蒙皮与环境、填充气体的耦合传热特性、热动力学效应几个方面开展研究。首先通过实验测量,获得了一种蒙皮材料的红外发射率数据;并基于半透明蒙皮材料的辐射传递特性,利用样片的表观辐射特性实验数据,采用非线性参数最小二乘法,分析获得了蒙皮材料的表面反射率和介质吸收系数。为了认识太阳辐照和气流对流同时作用下浮空器的热响应特性、获得实验验证数据,建立了一个浮空器模型的瞬态传热特性模拟实验装置,测量获得了模拟太阳辐照和不同气流条件下,浮空器模型蒙皮和内部气体的瞬态温度数据。通过分析平流层的热环境特性与浮空器传热过程机制,建立了平流层浮空器蒙皮与外部环境、内部填充气体之间的瞬态耦合传热模型,编制了计算程序。在可靠性验证基础上,对球形浮空器升空和定点过程中的瞬态热响应特性进行了模拟计算,分析了蒙皮辐射物性和热环境因素对温度变化特性的影响。进一步,结合模拟实验认识与蒙皮外部的对流与辐射耦合热边界条件,建立了浮空器气囊内部低压气体的自然对流计算模型。通过将CFD软件与自编程序模块相结合,数值模拟了平流层热环境下,双椭球形浮空器定点飞行过程中气囊内部填充气体的自然对流昼夜变化特性,考察了蒙皮辐射物性、双气囊结构等因素的影响;获得了蒙皮与填充气体自然对流换热的局部热流、对流换热系数分布规律;根据数值模拟数据,拟合得出了局部换热系数随无量纲温度(温差)的关系式。在对浮空器耦合传热特性研究基础上,首次分析了平流层定点飞行过程中,耦合传热引起的气囊内部非均匀温度场对质心和力矩的影响。并通过建立热动力学模型,进行数值模拟,探讨了蒙皮与来流气流温差引起的热物性变化和热驱动流对浮空器浮升力的影响。通过研究,丰富和发展了平流层浮空器热特性研究方法,对平流层浮空器定点和升空过程中的耦合传热机制、瞬态热特性及相关因素的影响作用,获得了较深入细致的认识,积累了典型飞行条件下浮空器蒙皮与填充气体的热特性数据;获得了对耦合传热产生的热动力学效应的基本认识。研究结果可为平流层浮空器热控制、飞行动力学控制设计以及蒙皮材料研制等提供参考依据。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2011-06-01）
曲维政,刘应辰,黄菲,曹勇,秦婷[6]（2010）在《平流层火山气溶胶时空传播规律及其气候效应》一文中研究指出根据平流层火山气溶胶传播规律研究,该文构建了反映火山喷发强度、平流层火山气溶胶相对浓度、火山气溶胶扩散速率和反映火山爆发地理位置并且按e指数规律衰减的火山活动指数(VEI)时空分布函数,进一步建立了北半球中高纬度、南北半球低纬度和南半球中高纬度3个1945-2008年逐月火山活动指数时间序列。根据3个逐月火山活动指数时间序列分别分析了北半球中高纬度、南北半球低纬度和南半球中高纬度火山活动对于相应纬度带地面气温的影响。研究表明:无论南北半球还是热带,火山活动强时地面气温下降,火山活动弱时地面气温上升,并且地面气温对于火山活动的响应明显滞后。(本文来源于《应用气象学报》期刊2010年05期）
谢飞,田文寿,Martyn,Chipperfield[7]（2009）在《臭氧变化的辐射效应对平流层-对流层物质交换的影响》一文中研究指出本文利用气候模式模拟研究了臭氧变化的辐射效应对平流层-对流层交换的影响,比较了大气中臭氧浓度变化15%和二氧化碳浓度加倍对大气的温度结构,平流层水汽和穿过对流层顶的物质通量影响的相对强弱。结果表明,全球臭氧减少15%能造成平流层温度降低2.4K,使热带地区向上的穿过对流层顶的物质通量增加7.2%。平流层温度的降低使对流层顶高度上升,温度减低。从而导致从对流层顶进入平流层水汽减少,也使平流层水汽磁带效应的振幅减少。而全球臭氧浓度增加15%会造成平流层温度增加2.7K,热带的向上的穿过对流层顶的物质通量减少4%。由于对流层顶高度的降低和温度上升,使得更多水汽进入了平流层。当对流层臭氧浓度的变化所引起的辐射效应对对流层和平流层物质交换(STE)的影响相对比较小。然而,200hPa到70hPa的臭氧浓度增加对STE的影响是显着的。二氧化碳浓度加倍的辐射效应和海温变化一起会对平流层和对流层物质交换造成很大的影响。若只考虑二氧化碳浓度加倍的大气辐射效应,其对STE的影响还没有全球臭氧浓度增加15%对STE的影响那么显着。(本文来源于《第26届中国气象学会年会大气成分与天气气候及环境变化分会场论文集》期刊2009-10-14）
毕云[8]（2009）在《平流层水汽与甲烷的分布和变化及其气候效应的研究》一文中研究指出平流层是气候系统的一个重要组成部分,平流层大气温度的变化除了要关注O3和CO2变化外,水汽和甲烷在该层温度变化中也起着重要的作用。平流层水汽和甲烷都是重要的温室气体,参与平流层辐射、化学和动力学过程,对它们的研究有重要的科学意义。本论文采用资料分析和数值模拟相结合的方法,分析了平流层水汽和甲烷的空间分布和时间变化,并专门就我国上空特别是青藏高原地区平流层水汽和甲烷的分布和变化做了分析;探讨了热带平流层水汽和甲烷QBO形成机制;采用NCAR的二维化学、动力和辐射相互作用模式(SOCRATES)模拟了平流层水汽和甲烷变化对平流层温度的影响,并讨论了影响机理。通过上述几个方面的研究,得到以下结果和新的认识:(1)平流层和中间层水汽和甲烷的垂直分布特征是:水汽混合比在对流层顶和平流层底达到极小值(此极小值区被称为湿层顶),平流层里水汽混合比随高度增加而增加,平流层上层和中间层低层混合比出现明显的扰动,中间层顶再次达到极小值,向上混合比又随高度增加。甲烷混合比从100hPa附近向上混合比一直减少。经向分布特征主要表现为:热带平流层底较干,南北纬20~30°平流层低层存在混合障碍,南极冬春季极涡内水汽较少,平流层中高层水汽经向分布的季节变化明显。除平流层底和南极极涡等区域外,平流层大部分地区甲烷的分布与水汽互为“镜像”,只是甲烷多的地方水汽少,甲烷少的地方水汽多。中间层二者都表现为冬、夏季分布形势相反。在北半球夏季30oN,平流层中下层水汽和甲烷混合比纬向梯度很小,对流层上层以及中间层二者混合比纬向梯度明显。水汽和甲烷的分布强烈地受大气动力学和化学过程的影响,水汽还受到热带对流层顶和极涡内低温的影响。(2)对1992-2005年水汽长期变化趋势的分析表明,平流层下层呈明显的减少趋势,而中上层1990年代中期前是增加的,而后转变为减少。平流层上层,甲烷与水汽长期趋势几乎是相反的,平流层中层,甲烷呈缓慢的上升趋势,平流层下层甲烷呈波动变化。水汽和甲烷在不同纬度带的长期变化趋势基本相同,但变化幅度有差异。平流层上层水汽与臭氧的变化趋势基本相反,甲烷与臭氧的变化趋势基本相同。平流层下层热带外地区,甲烷混合比与臭氧的变化趋势基本相反。平流层下层温度变化趋势与H2O混合比的变化趋势相同而在平流层中上层它们的变化趋势相反。热带对流顶附近水汽混合比的下降与热带对流顶温度的明显下降有关。热带平流层剩余环流的长期变化对水汽和甲烷的长期变化有重要影响。(3)青藏高原与同纬度带其他地区以及赤道地区比较,夏季高原地区向上对流层和下平流层输送的水汽更多,冬季高原地区更有利于下平流层向下的空气输送,使得高原地区上对流层偏干,上对流层和下平流层甲烷偏低。高原地区是对流层-平流层交换的活跃和重要地区。我国(高原)上空水汽的长期趋势与热带和热带外地区的变化相似,我国(高原)上空甲烷的变化与热带地区和热带外地区相比在100hPa差别大一些,在平流层中层和高层基本相同。(4)资料分析表明,热带平流层水汽混合比QBO现象在垂直方向上分为叁层:8-1hPa、30-8hPa和100-30hPa,高层的QBO振幅较大,100-30hPa水汽QBO有显着上传特性。热带平流层甲烷的QBO特征在垂直方向上可分为两层:10-1hPa和20-10hPa,10-1hPaQBO振幅较大,1hPa以下QBO下传。SOCRATES模式模拟和诊断结果表明,热带平流层水汽QBO是在纬向风QBO强迫下产生的次级动力、热力因子和化学作用耦合后的结果:上层主要是环流输送引起,中层是环流输送和温度扰动驱动下的化学作用引起,下层是对流层顶水汽冻结层的温度扰动和环流输送引起。热带对流顶温度的QBO与对流顶附近水汽的QBO有密切关系。甲烷QBO主要是余差环流动力输送的结果。(5)平流层水汽气候效应的数值模拟表明:平流层水汽的长波辐射冷却明显,对该层长波辐射冷却率的贡献可达10-20%。平流层水汽增加后,平流层温度将下降,平流层高层和两极地区降温较大;低平流层水汽减少将会引起30km以下中低纬地区升温。平流层上层水汽的光化学反应引起O3减少,对该层的降温起重要作用,因为该层长波辐射冷却率由于温度的降低而减少不再引起降温,降温主要是水汽变化引起的O3减少所致。水汽增加引起的长波辐射的增加将引起平流层中下层的降温。平流层下层温度变化主要由辐射过程决定,平流层中到高层辐射降温和动力降温都很重要,北半球中高纬动力学降温很显着而且动力学输送对O3的影响很明显。水汽变化引起的O3的变化对平流层温度变化起重要作用。1月份北极地区的剩余环流变化较大,对温度场影响也较大,4、7和10月剩余环流变化比1月份小近1个量级。(6)对甲烷气候效应的数值模拟表明:平流层中高层甲烷也会产生长波辐射冷却,但比水汽辐射冷却效应小的多,60km以上甲烷对长波辐射过程的影响可以忽略。大气中甲烷混合比增加时,将引起平流层和中间层水汽的明显增加,同时引起平流层上层和中间层O3明显减少以及对流层及平流层O3的增加。甲烷混合比增加引起的平流层和中间层的冷却比对流层的增暖明显。平流层的冷却主要因为甲烷引起的水汽增加所致,它本身的长波辐射冷却是次要的,中间层的降温与水汽增加和O3减少有关。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2009-08-01）
胡瑞金,董克慧,周发琇[9]（2006）在《海雾生成过程中平流、湍流和辐射效应的数值试验》一文中研究指出利用相对湿度方程,结合数值模式研究了在海雾生成过程中平流、湍流和辐射的效应。结果表明,海雾生成的主要“推动力”是长波辐射冷却,湍流冷却在低层主要发生在平流的初始阶段。随着时间的推移,湍流对低层大气很快变为起加热作用,不利于海雾的生成。湍流和辐射效应在低层大气中符号相反(仅在海雾生成的初始阶段符号相同),量级相同,在高层大气中湍流和辐射效应符号相同,但辐射效应占优势。湍流效应和辐射效应是影响海雾生成的主要因素,平流直接作用似乎不大。平流、湍流和辐射效应及其总效应均随时间推移而减小。另外,还初步研究了风速大小和海温高低对平流、湍流和辐射效应及海雾生成的影响。(本文来源于《海洋科学进展》期刊2006年02期）
吕达仁,陈洪滨[10]（2000）在《低平流层—上对流层基本过程及其气候环境效应研究和综合观测试验》一文中研究指出在中科院大气物理研究所创新基金的支持下,我们正在开展“低平流层—上对流层(LS—UT)基本过程及其气候环境效应研究”.本项目针对当前大气与日地关系科学的公共热点区一低平流层/上对流层区域中的基本过程与气候环境效应问题,在分析该领域的重大研究方向的基础上,选择了如下几个有创新内容的课题开展工作,以求在二、叁年中取得阶段性成果:(1)东亚大陆LS—UT特征过程的综合观测资料分析;(2)对流层顶全球与区域特征诊断分析及对流层顶变化的气候环境效应的动力/化学模拟研究;(3)穿透对流在对流层—平流层交换中的作用与参数化数值模拟及在东亚夏季作用的评估;(4)(本文来源于《第九届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集》期刊2000-10-01）
平流效应论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
通过WACCM-3模式中气溶胶光学厚度与卫星资料的对比发现,模式可以很好地再现全球气溶胶的主要分布特征,但在一些区域还存在数值上的差异。利用数值试验研究对流层气溶胶的直接气候效应对平流层气候的影响,结果表明:对流层气溶胶对平流层气候有明显影响,平流层化学过程在这一影响中起重要作用,而对流层气溶胶对平流层辐射的影响不是其直接气候效应对平流层影响的主要原因。其机制可能是对流层气溶胶改变对流层的辐射平衡,影响对流层的温度和大气环流,进而影响行星波的上传,使得平流层气候发生变化,影响区域主要位于高纬度和极地地区,南半球的变化比北半球大,温度变化最大达10 K,纬向风变化最大可达12 m/s,臭氧体积分数最多减少0.8×10~(-6)。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
平流效应论文参考文献
[1].邢道明.平流层浮空器热特性及其热力学效应数值仿真研究[D].南京理工大学.2018
[2].宋刘明,刘煜,朱彬,李维亮.对流层气溶胶的直接气候效应对平流层的影响[J].应用气象学报.2014
[3].卞建春,范秋君,严仁嫦.夏季青藏高原对流层-平流层交换过程及其气候效应的若干问题[J].气象科技进展.2013
[4].高海健,陈务军,付功义,何艳丽.考虑气压效应平流层平台柔性飞艇变形分析方法与特征研究[J].应用力学学报.2012
[5].李德富.平流层浮空器的热特性及其动力学效应研究[D].哈尔滨工业大学.2011
[6].曲维政,刘应辰,黄菲,曹勇,秦婷.平流层火山气溶胶时空传播规律及其气候效应[J].应用气象学报.2010
[7].谢飞,田文寿,Martyn,Chipperfield.臭氧变化的辐射效应对平流层-对流层物质交换的影响[C].第26届中国气象学会年会大气成分与天气气候及环境变化分会场论文集.2009
[8].毕云.平流层水汽与甲烷的分布和变化及其气候效应的研究[D].中国科学技术大学.2009
[9].胡瑞金,董克慧,周发琇.海雾生成过程中平流、湍流和辐射效应的数值试验[J].海洋科学进展.2006
[10].吕达仁,陈洪滨.低平流层—上对流层基本过程及其气候环境效应研究和综合观测试验[C].第九届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集.2000