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泥沙颗粒输运背后的力学机制
地球表面高山、丘陵、沙漠、河流、潮滩等地貌形态万千,它们是如何在历史的岁月中逐渐形成的呢?放眼宇宙,空气密度极低的冥王星,是如何神奇地拥有丰富的沙丘地貌?被称为沙漠行星的火星会因为大风而刮起沙尘暴吗……这些自然界中的奥秘正是地球物理学科的泥沙运动力学所研究的问题。已有的研究告诉我们,泥沙颗粒输运普遍发生于大气环境和水环境中,是塑造地貌形态最重要和最根本的自然过程之一。如何理解和定量描述地表环境泥沙颗粒的起动、输运和沉降是揭示地貌形态千差万别的核心问题。目前野外和实验数据已经证明,粗颗粒泥沙输运量与流体强度之间的关系,在大气环境表现为线性,在水环境表现为非线性。然而,如此截然不同的输运规律背后的力学机制却一直还是个迷。近日,浙江大学海洋学院百人计划研究员托马斯·派兹(Thomas Pähtz)博士成功揭开了这个谜底,并推导出了描述粗颗粒泥沙输运量与流体强度关系的通用方程。北京时间2020年4月20日,相关研究成果在物理学学术期刊美国物理学会刊物《物理评论快报》(Physical Review Letters,简称PRL))上发表,并被该刊物和杂志Physics同时聚焦报道。通过离散元(DEM)精细数值模拟追踪大量泥沙颗粒的运动轨迹并分析其受力特征, 托马斯·派兹首次发现,粗颗粒泥沙的动能耗散机制主导其输运规律。大气环境条件下颗粒和床面间碰撞是主要的耗散机制;而在水环境条件下,颗粒和床面间碰撞以及颗粒之间的碰撞起着同等重要的作用。根据这一新的理论认识,托马斯·派兹推导了能统一描述大气环境和水环境粗颗粒泥沙输运量与流体强度关系的通用方程。这为深入认识地球甚至火星等外星球表面丰富多样的地貌形态提供了有力的理论工具。 统一输沙率公式与水环境(左图)和大气环境(右图)相关实验资料对比“最困难的部分是对模拟的结果进行物理解释和数学描述。在总共7年的时间里,我无数次地用笔和纸进行尝试。特别是在最初的4年里,我大部分时间都在思考这个问题。” 托马斯·派兹说。评审专家认为,这项研究工作是地球物理学科最基础而没有被揭示的问题。而对于未来的进一步应用,托马斯·派兹表示,上述通用方程可以预测任意大气/水体环境下的泥沙输运量,这使我们能够更好地了解这些天体的地貌,还可以通过测量行星的动力地貌来间接推断行星的风况。据悉,托马斯·派兹于2020年1月起受邀担任美国地球物理学会会刊《地球物理学研究杂志-地表过程》的副主编。他是浙大近海环境流体力学团队的重要成员。该团队由贺治国教授领衔,主要从事近海泥沙动力学、海岸动力学、近海环境流体力学等方面的研究,成果已逐步应用于理解河口海岸泥沙运动、深水航道整治、深海地貌演变、深海热液源矿物颗粒沉积等问题,取得了重要的国际影响力。该研究得到国家自然科学基金和浙江大学百人计划研究基金资助。论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.168001
浙江大学 2021-04-11
力学综合实验平台 COC-MCEP
实验内容 1、单摆; 2、三线摆; 3、碰撞打靶; 4、李萨如图形; 5、液体表面张力系数; 6、应变力传感器定标及未知物体称重实验。
成都华芯众合电子科技有限公司 2022-06-18
一种导电凝胶颗粒构成的空气正极及其锂空气电池
本发明公开了一种导电凝胶颗粒构成的空气正极及其锂空气电 池,其特征在于,该空气正极为全固态结构,其包括导电凝胶制备的 任意形状的颗粒,所述颗粒相互之间具有缝隙,所述导电凝胶同时能 传导电子和传导离子,所述颗粒粒径的尺寸范围为 10μm~500μm。 所述颗粒堆积为层状结构,该层状结构的厚度为 50μm~5mm。一种 锂空气电池的电芯结构为多层卷绕式或者多层层叠式,该电芯由多个 重复单元卷绕或者层叠而成,每个重复单元均包括如上所述的空气正 极。本发明中空气正极的内部存在气体快速扩散通道且能制备成较厚 的厚度,有效解决了氧气扩散困难的问题,使空气正极真正投入实际 应用成为可能。
华中科技大学 2021-04-13
动力锂离子电池
研究背景及内容 :新能源汽车未来逐渐替代传统汽油车已成为各国发 展汽车产业的共识,作为核心部件的动力电池则更被企业和投资者看好。 动力电池是新能源汽车发展的关键:混合动力汽车是目前最佳的过渡产 品,但纯动力电池汽车是未来发展方向,核心技术在电池技术上的突破。 当前许多知名的汽车制造商都致力于开发动力电池的电动汽车, 如美国福 特、克莱斯勒, 日本丰田、三菱、日产、韩国现代、 法国 Courreges、Ventury
南昌大学 2021-04-14
镍氢动力蓄电池
镍氢电池由于其具有重量轻、寿命长、能量密度高、无环境污染、充放电速度快等优点,已成为世界各国竟相研制和开发的新能源。但是传统的铅酸蓄电池已难以满足要求。由于镍氢蓄电池的容量比铅酸蓄电池大一倍,同时它具有大电流冲放,无记忆效果等一系列优点,镍氢电池的关键技术之一是负极材。国内近几年来在负极材料方面进行了研究。从已公布的实验结果看,主要研究集中在LaNi5系,
西安交通大学 2021-01-12
土壤动力冲击采样钻
产品详细介绍土壤动力冲击采样钻由于冲击钻设备方便灵活,除了手钻设备之外,它在钻采工作中也已经赢得了一席之地。如果要在坚硬的土壤中、在可能含有碎石以及/或者石块的土层中进行钻采,往往会采用冲击钻采的方法。采用这种方法,需要将安装了坚硬切割头的冲击钻,用冲击锤敲入土壤。按步骤进行冲击钻采,钻头敲入和取出的过程简便,并最大限度地避免污染。冲击钻采取得的土样最大程度地保持了原样。由于取样简单快捷,可以在相对较短的时间内产生密集的样本栅。装备上分别为1米和0.5米的加长杆,工作过程更符合人体工程学。冲击钻可以钻透碎石,因此还可用于垃圾场或者市区。另外,冲击钻可用于地下水位以上或者以下。使用抽泥钻采法的时候,要钻透碎石层,冲击钻也能派上用场。冲击钻采适用于土壤污染、粒度分布、一般土壤分类、剖面描述等研究。冲击钻设备是一个完整的多边取样系统,可在各种坚硬型(但不能过于坚硬)土壤中钻采5到10米的深度。
成都耀华科技有限公司 2021-08-23
空气负离子检测仪AIC-1000空气负离子测试仪
产品详细介绍销售热线: 021 64609527赛格/空气负离子检测仪AIC-1000空气负离子测试仪美国ALPAIC1000 空气负离子浓度仪是吸引空气(或者带有离子存在的气体)通过带电的平行极化电极板进行计数空气中的正、负离子(气体)浓度的,外侧二板保持极化(正、负)电势。中间是线性检测器板。空气的孔隙是4MM,极化区的电势是1000V/M。既可测量正离子,又可测量负离子.广泛应用在负离子发生器制造行业,如负离子空调、负离子发生器、负离子电吹风、负离子涂料、负离子灯具等等以及可有关机体的负离子浓度的测量,如环境、固体物质(石头和灰)、布匹、纤维等。型号:AIC1000空气负离子浓度仪空气流速:200 CM/秒可测量正、负离子线性速度:40CM/秒离子显示:数字显示动力范围:10个离子/ CM3—2百万个离子/ CM3(或选择100个离子—2千万个离子/ CM3、或1000个离子—2亿个离子/ CM3)反应时间:大约10秒分三档:低、中、高离子浓度读数最小检测量:10离子/CM3(100离子/CM3)湿度≤99 %R.H(不凝结水)工作温度:温度 -20~ +60°C电池:9 Volt尺寸:150×90×55 mm重量:350克生产地:美国
上海乔宜实业有限公司 2021-08-23
空气负离子检测仪AIC-2000空气负离子测试仪
产品详细介绍销售热线: 021 64609527赛格/空气负离子检测仪AIC-2000空气负离子测试仪美国ALPAIC2000空气离子计数器吸入空气(或者其它含离子的气体)通过一个平行极板装置。外侧的两块极板保持正的或负的极化电压,中间是线性检测极板。极板空气间隙4mm,极化电场强度1000V/m由于具有整体的静电防护和强力的风扇,即使在有很强的静电场或有风的不利条件下也能给出精确的读数响应速度快,只需约2秒,提高测试效率体积小重量轻,操作简单方便;技术参数:测量范围 AIC-1000: 10-1,999,000 ions/cm3 (范围10-2百万个负离子) AIC-2000: 100-19,999,000 ions/cm3 (范围100-2千万个负离子) AIC-3000: 1000-199,999,000 ions/cm3 (范围1000-2亿个负离子)精 度 ±25%对快速离子(迁移率大于8×10-5m/s per V/m)分三档 : 低、中、高离子浓度读数稳定时间 响应时间2秒,正负离子切换10秒噪 声 10 ions/cm3(10秒内)串 扰 1:5000(离子选择性,正负离子间的干扰)电 池 9V碱性电池,备用状态10h,测量2h工作湿度 ≤99 %R.H (不凝结水)工作温度:温度 - 20 ~ +60°C尺寸重量 175×90×65(mm)/450g标准配置主机、接地线、使用说明书 
上海乔宜实业有限公司 2021-08-23
电控气动同步换档的行星变速箱技术
Ø  成果简介:单一速比的减速器无法同时满足各种工况下车辆对动力性和经济性的要求。采用多档变速箱的传统车辆需要离合器和换档机构等装置,系统复杂。上述的新型电机及其控制系统具有大转矩起动和高效工作区宽广的优点,为取消换档离合器,简化换档操作提供了前提,也为采用线控行星变速器提供了理论依据。因此,自主设计了大功率无离合器线控变速器,可实现线控自动换档,既操作简便,又满足了电动车辆爬坡和起步加速时对大转矩的需求。Ø  项目来源:自行开发Ø
北京理工大学 2021-01-12
外控先导式高压气动电磁开关阀
本发明属于气动开关阀,具体公开了一种外控先导式高压气动 电磁开关阀,其主要包括主阀阀体、直流电磁铁和工作口连接件,该 主阀阀体一侧设置有先导阀体,所述主阀阀体内有一空腔,该空腔分 别与主阀阀体上的通孔、工作口和入气口连通,还单独设置有控制口 与主阀阀体上的阀口连通,所述空腔内设置有主阀阀芯,所述主阀阀 芯设有开放的控制腔与通孔连通;通过直流电磁铁的通断电推动先导 阀阀芯,同时配合高压气体和弹性元件的作用,可推动主阀阀芯移动, 从而实现气体通断的目的。本发明外控先导式高压气动电磁开关阀密 封性能好,采
华中科技大学 2021-04-14
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