2017/05/11 10:05
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方案摘要:
产品配置单:
WS-CT8风吹雪粒子监测系统
型号: WS-CT8
产地: 德国
品牌: 杰恩
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Sommer SSG雪水当量传感器
型号: SSg
产地: 德国
品牌: 杰恩
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积雪重量计MN-301
型号: MN-301
产地: 日本
品牌: 博伦气象
¥18万
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方案详情:
雪灾被认为是世界面临的十大灾害之一。建筑表面积雪的不均匀分布可能导致建筑物的坍塌,输电线上的积雪形成覆冰导线后可导致输电线塔毁坏,路面上的积雪可以导致交通的中断等等,严重影响了人类的生产实践活动。目前,对风雪运动在建筑方面的应用研究较少,本文从理论分析、数值模拟、风洞实验三方面入手,对建筑屋盖表面及其周边的积雪分布进行了研究,提供了一套系统的方法。
风雪运动的机理研究。在假定风雪两相流中的空气相为连续相,雪相为分散相的基础上,通过对雪颗粒进行受力分析,发现在研究风雪运动中,除重力、浮力和阻力外的其他作用在雪颗粒上的力都可以近似忽略。在此简化基础上,推导出雪颗粒的沉降速度和阀值摩擦速度表达式,并给出了风雪运动中雪颗粒运动的近似轨迹方程。风雪运动中自保持边界条件的给定。边界条件的自保持性是正确模拟风雪运动的重要条件。
风致积雪运动的数值模拟。首先在单相耦合假定的基础上,引入了风致积雪漂移运动的单方程模型方法,并以北京火车南站为例,采用单方程模型方法对屋盖表面的风致积雪分布进行了研究。接着在考虑雪颗粒运动对风场影响的基础上,提出改进的单方程模型方法,并以立方体模型为例,验证了改进单方程模型的有效性。最后,根据雪跃移和雪悬移的运动机理不同,提出两方程模型方法,并用两方程模型方法对开阔场地条件下的风致积雪运动进行了模拟,将模拟结果与实测数据和经典文献的计算结果进行了比较。文中同时还对影响计算结果的两个因素(升华和湍流度)进行了分析。为了方便结构设计人员使用,文中采用两方程模型方法对一典型屋盖—高低屋盖上的积雪分布进行了研究,将模拟结果与各国规范进行了对比,提出了高低屋盖上积雪的最不利分布情况。为了考察雪面
高度变化对风场的影响,文中最后采用动网格方法对高低屋盖上的积雪分布进行了研究
雪致交通灾害包括两个方面:静态的路面积雪和动态的视程障碍。静态的路面积雪会导致交通中断,造成经济损失;动态的视程障碍,会引起交通事故,危及到生命安全。清除道路上的积雪,需要投入很大的人力和物力。在我国新疆、内蒙、吉林和黑龙江等省、自治区,雪致公路灾害几乎年年发生,这给公路交通运输安全和畅通带来了相当大的威胁。为了抢险保通,每年政府、交通部门都要花费大量的人力、物力、财力。雪致公路灾害已是长期困扰公路运输的一个难题。以美国为例,1976 年,由于暴风雪阻塞交通,中断输电网,停工停产的经济损失达 200 亿美元;2001 年 3 月 5 日,一场强暴风雪袭击了美国东北部的新英格兰地区,公路和铁路全部停运,3500 次航班被迫取消,所有的学校被迫关闭。国内,2004 年 2 月黑龙江省鹤大公路K115—K160 发生风吹雪,45 公里长的道路右半幅几乎所有路段积雪 1.2m 深,左半幅部分路段积雪,形成雪阻,造成交通中断4天。美国怀俄明州较早的采用雪栅栏(snow fence)用于减少道路上的积雪,据怀俄明州交通部调查,在 I-80 公路大约 45 公里长范围内使用了雪栅栏,使其雪移除的费用减少了三分之一以上(Tabler, 1991)。日本,加拿大等地也都使用防雪栅栏用于减少公路上的积雪。
我国针对雪灾的机理也采用了相应的对策。如在公路的两侧设置挡雪墙和防雪栅栏,利用阻碍物对墙体的阻挡作用减弱风雪流运动速度,减少公路上的积雪。同时也提高了除雪和融雪技术,保证道路使用者的安全通行,但并未涉及风雪运动在建筑方面的应用,也未对风雪流形成的微观机制进行深入的研究
雪质量传输率 Q (snow transport rate)是指单位时间内,竖直剖面的单位宽度内通过的雪的质量,单位为kg*m-1*s-1
雪质量通量 q (snow mass flux)是指单位时间内,竖直剖面的单位面积内通过的雪的质量,单位为kg*m-2*s-1
雪质量浓度ΦΦ(snow mass concentration)是指空间单位体积内雪的质量,单位为M-3
雪体积组分 ʄ (snow volume fraction)是指空间单位体积内雪的体积,为无量纲的变量。
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太阳辐射测量、太阳能资源评估、PV绩效评估和太阳能资源预测在新能源行业的应用
高精度大气辐射监测(SWS-BSRN)按照WMO组织的“本底辐射网络(BSRN)”规范和要求测量长期自动测量太阳能要素中的总辐射(GHI)、直接辐射(DNI)和散射辐射(DIFF)等辐射组分,是太阳能辐射的最高标准和要求。同时用于与常规气象台站太阳辐射资料和NASA 的卫星数据校准使用,能适应国家气候监测网的业务需求,满足观测数据高精度和高稳定性的要求,亦可用于太阳能功率预报。 高精度大气辐射监测(SWS-BSRN)采用传统的全自动太阳跟踪器配备GPS 和太阳定位探头,达到国际辐射观测网络(BSRN)的技术要求,精确的测量太阳总辐射、直接辐射和天空散射辐射。选配天空长波辐射、净辐射、日照时数、天空成像仪、云雷达、分光光度计等其他辐射参数的观测。作为野外观测的一般要求,该系统建议用户加入各种气象观测:测量风速风向、空气温湿度、大气压力和降水等。
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