统计学分布特征

2024-10-12

统计学分布特征(20篇)

1.统计学分布特征 篇一

基于时空地质统计学的滇池水质时空分布模拟

使用滇池水域10个观测站(外海8个,草海2个)上TN、TP、CODMn、DO、BOD、叶绿素a等6个指标在2a问(~)每个月的观测数据,利用时空地质统计学计算了各指标的时空变异函数和进行了普通克立格估值.从结果来看,时空变异函数可以较好地刻划环境变量与时空变化之间的关系,能更精确地估计环境变量在时间和空间的分布.从各水质指标的模拟结果来看,滇池的.污染严重区域主要为北部的昆明城区、东北部的呈贡、东部的大渔地区.

作 者:刘春学 杨树平李发荣 LIU Chun-xue YANG Shu-ping LI Fa-rong  作者单位:刘春学,LIU Chun-xue(云南财经大学城市管理与资源环境学院,云南,昆明,650221)

杨树平,李发荣,YANG Shu-ping,LI Fa-rong(昆明市环境监测中心,云南,昆明,650228)

刊 名:环境科学导刊 英文刊名:ENVIRONMENTAL SCIENCE SURVEY 年,卷(期): 28(6) 分类号:X52 关键词:时空变异函数   时空地质统计学   水质   时空分布   滇池  

2.统计学分布特征 篇二

随着我国基本建设事业的飞速发展,混凝土广泛应用于各类建筑物、构筑物、桥梁、特种结构、压力容器、海洋工程等各个领域。对混凝土结构工程的施工质量要求也越来越高。由于混凝土结构工程的施工在技术上综合性强,配制工艺复杂,性能随时间及其他诸多因素而变化,因此,质量检测工作对于建筑物安全使用具有重要意义。

对于混凝土质量的检测方法,现行检测标准对模筑混凝土采用统计分析的方法,而对于喷混凝土,标准[3]中规定采用非统计评价方法。随着检测手段的不断进步,完全可以实现对喷混凝土结构进行现场检测,且获得大量可靠的数据,从而对喷混凝土进行统计分析创造了条件。为更好地反映喷混凝土的强度质量特征,对喷混凝土强度质量的评价,应采用统计评价方法。

1 隧道喷混凝土强度的概型分布特征

1.1 工程概况和研究背景

绵阳至广元高速公路,位于四川北部,是四川北部出川的重要通道。起点为四川新兴电子工业城绵阳,终点为四川北部重镇广元。道路设计为双向四车道。绵广高速公路穿越川北山区,地质、地形条件复杂,全线隧道、桥梁众多。全线上、下行线路共有隧道8条,累计长度7 582 m。气压射钉枪检测喷混凝土强度,每10 延米1处,共计720处。

1.2 统计参数与概型分布检验方法

将喷混凝土强度Rn个检测值作为随机变量,其样本平均值uR,标准差σR,变异系数δR按以下公式计算:

uR=1ni=1nRiσR=1n-1i-1n(Ri-uR)2δR=σRuR

(1)

确定概型需根据试验数据或观测值,对其分布预先作出一种假设H0,并规定假设检验的显著水平α,用X2法或K—S法进行检验确定。文中选择最常用的正态分布、对数正态分布和极值Ⅰ型分布作分布假设,取α=0.05,用X2法进行检验确定。

材料性能标准值fk是结构设计时所采用的材料性能f的基本代表值。材料性能标准值一般取下侧概率为0.05的分位值[1]。

当f服从正态分布时,其标准值fk为[1]:

fk=uf-aσf (2)

f服从对数正态分布时,其标准值fk为[1]:

fk=uR1+δR2exp[-aln(1+δR2)] (3)

其中,a=Φ-1(PF),PF为对应于抗力的标准值的概率;Φ-1(·)为标准正态分布的反函数。

1.3 计算结果分析

1.3.1 现场实测数据的统计参数

将上述720个检测数据按式(1)计算,所得的结果如表1所示。

1.3.2 概型分布

对8条隧道组成的样本组按X2检验法进行计算,其结果如表2~表4所示。

当X2>Xa2时,认为拒绝接受假设检验。由表2~表4可知,隧道喷混凝土强度概率分布特征接受对数正态分布假设,即其概型符合对数正态分布,这与文献[2]所得结果相同。

2 隧道喷混凝土强度统计评价方法

2.1 可靠指标β的计算公式推导

判断喷混凝土强度是否达到设计强度要求,其功能函数可设为:Z1=R-S

其中,R为结构抗力,文中为喷混凝土实测强度;S为作用效应,文中指预期达到的喷混凝土强度(喷混凝土标号)。

由前面分析可知,R服从对数正态分布,S为常数,则功能函数Z1服从对数正态分布。即Z=lnZ1=lnR-lnS服从正态分布。

则:uZ=ulnR-ulnS,σZ=σlnR

根据可靠指标定义有:

β=ulnR-ulnSσlnR=lnuR-ln(1+δR2)12-lnSln(1+δR2) (4)

当δR,δS均小于0.3时,可近似取ln(1+δR2)≈δR2,其误差一般小于2%[4];又当δR很小时,有ln(1+δR2)12ln1=0,从而得β的近似计算公式为:

β=lnuR-lnSδR (5)

采用式(5)计算可靠度在工程中足以满足计算精度要求[4],所以工程中计算可靠指标β时常采用近似公式。

2.2 隧道喷混凝土强度统计评价公式探讨

由前面分析可知,喷混凝土强度服从对数正态分布,而其强度可靠指标为:

β=lnuR-lnSδR

则质量控制方程为:

lnuR-lnS≥βδR,即uR≥eβ·δR·S。

借鉴标准中模筑混凝土强度统计评价系数的规定方法有:

Rn≥eK1·δR·0.9R。

而对于直接采用无损检测方法进行现场喷混凝土强度检测,由于喷混凝土强度的不确定性,最小值离散性很大,因此评价公式中最小值Rmin应换作标准值Rb,故隧道喷混凝土强度统计评价公式为:

Rn≥eK1·δR·0.9R (6)

Rb≥K2·R (7)

其中,Rn为喷混凝土强度样本平均值,MPa;δR为喷混凝土强度样本变异系数;R为喷混凝土设计强度等级(或标号),MPa;Rb为喷混凝土强度样本标准值,MPa;K1,K2均为合格判定系数。

3 结语

隧道喷混凝土强度无损检测方法可直接在结构或构件上进行检测,且无损于结构物,因此可以获得大量的实测数据以更好地反映现场喷混凝土强度的质量特征;喷混凝土强度的质量评定应采用统计评价方法,对评价公式中系数应加以修正,具体采用的系数指标,有待于经过现场实践,在今后的标准修订中加以考虑。

参考文献

[1]高波,赵玉光.土木工程结构可靠度[J].西南交通大学学报,1999(9):63-64.

[2]高波.铁路隧道200号喷混凝土现场实测强度的概率特性统计研究[J].铁道工程学报专刊,1994(10):10-14.

[3]JTJ 071-98,公路工程质量检验评定标准[S].

[4]杨伟军,赵传智.土木工程结构可靠度理论与设计[M].北京:人民交通出版社,1998:10.

3.统计学分布特征 篇三

(2)用样本估计总体:了解分布的意义和作用,会列频率分布表,会画频率分布直方图、频率折线图、茎叶图,理解它们各自的特点;理解样本数据标准差的意义和作用,会计算数据标准差;能从样本数据中提取基本的数字特征(如平均数、标准差),并给出合理的解释;会用样本的频率分布估计总体分布,会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征,理解用样本估计总体的思想;会用随机抽样的基本方法和样本估计总体的思想解决一些简单的实际问题.

(3)变量的相关性:会作两个有关联变量的数据的散点图,会利用散点图认识变量间的相关关系;了解最小二乘法的思想,能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程.

(4)统计案例:了解下列一些常见的统计方法,并能应用这些方法解决一些实际问题. ①独立性检验:了解独立性检验(只要求2×2列联表)的基本思想、方法及其简单应用;②回归分析:了解回归的基本思想、方法及其简单应用.

(1)理解用样本估计总体的思想. 用样本估计总体,是研究统计问题的基本思想方法.

(2)对统计知识的考查,重点涉及分层抽样、频率分布直方图、样本估计总体、样本数据的数字特征(平均数、方差等)等几个知识点. 虽然这类题的难度不大,但有些细节必须关注,如频率分布直方图中小矩形的面积和为1,频率分布表中的频率和为1等.

4.紫坪铺库区断层分布规律统计分析 篇四

紫坪铺库区断层分布规律统计分析

定量描述地质构造的分布规律对诸如核废料地质处置、边坡稳定性分析、采矿工程以及水利水电工程都具有十分重要的意义.本文根据紫坪铺水库工程区域地质图,通过提取断层信息的.方法,获得了断层分布图.对紫坪铺水利枢纽工程库区内尺度跨越3个数量级、共126条断层进行了统计分析,获得了断层长度-数量间的幂律关系,即N(r)~r-D.并通过分段线性拟合的方法,计算了幂指数的值.发现当断层长度r<2.5km时,幂指数D=0.32;而当断层长度r≥2.5km时,幂指数D=1.58.该幂律关系对推演更小或更大规模断层分布具有重要意义.

作 者:周宏伟 佘云龙 李洪 ZHOU Hongwei SHE Yunlong LI Hong  作者单位:周宏伟,佘云龙,ZHOU Hongwei,SHE Yunlong(中国矿业大学(北京)岩石力学与分形研究所,北京,100083)

李洪,LI Hong(紫坪铺开发有限责任公司,都江堰,611830)

刊 名:工程地质学报  ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF ENGINEERING GEOLOGY 年,卷(期): 15(2) 分类号:P542 关键词:断层长度   断层数量   幂指数   统计   紫坪铺水电工程  

5.中国气候类型分布及其特征 篇五

热带沙漠气候:全年高温,炎热干燥,极少下雨。分布在南北回归线附近的大陆内部或大陆西岸。

地中海气候:夏季炎热干燥,冬季温和多雨。该类型气候分布在大陆西岸的亚热带地区,以地中海沿岸地区最为典型。

热带草原气候:全年高温,一年分干、湿两季。主要分布在热带雨林气候区南北两侧,这里年平均气温高,但气温年较差略大于热带雨林气候。

热带雨林气候:全年高温多雨。该类型气候主要分布在赤道附近,如马来群岛、亚马孙平原、刚果盆地和几内亚湾沿岸等地区。

热带季风气候:全年高温,一年分旱、雨两季。这类型气候分布在南亚和中南半岛等地。

亚热带季风和亚热带湿润气候:夏季高温多雨,冬季温和少雨。亚热带季风气候分布在大陆东岸的.亚热带地区。

温带海洋性气候:全年温和多雨。分布在大陆西岸的温带地区。

温带季风气候:夏季高温多雨,冬季寒冷干燥。分布在我国秦岭、淮河以北的东部地区,朝鲜和日本的北部,以及西伯利亚东部沿海地区。

温带大陆性气候:冬寒夏热,年温差较大,干旱少雨,降水稀少且集中在夏季。分布在亚欧大陆和北美大陆内部。

亚寒带针叶林气候:冬季长而严寒,夏季短而凉爽,降水稀少且集中在夏季。分布在大陆内部纬度较高处。

极地苔原气候:冬长而严寒,夏短而低温,降水稀少且集中在最热的月份。分布在极圈附近纬度较低处。

极地冰原气候:全年酷寒,降水极少,大部分不足100毫米。分布在极圈附近纬度较高处。

6.曲江酸雨分布特征及成因分析 篇六

曲江酸雨分布特征及成因分析

通过对曲江1993~酸雨监测资料和气象资料进行分析,结果表明:曲江属于较重酸雨区,降水pH值变化范围在2.98~8.36,平均值为4.83;酸雨频率为73.6%,其中37.9%酸雨属于较强到强酸雨;具有春季降水pH值低、酸雨频率高,秋季降水pH值高、酸雨频率低的季节分布特征.近年来,曲江的降水pH值变化不大,酸雨频率却呈上升趋势;曲江酸雨的形成不仅与SO2排放量高有关,也与天气系统和气象条件有关.

作 者:陈海辉 作者单位:乳源县气象局,广东乳源,512700刊 名:广东气象英文刊名:GUANGDONG METEOROLOGY年,卷(期):31(2)分类号:P44关键词:天气学 酸雨分布特征 酸雨成因 曲江

7.统计学分布特征 篇七

介绍湛江地区的气候特征和电网现状, 从湛江配电网2006-2008年运行记录中提取日故障数据, 分析电网故障的统计特性及其成因。湛江面临南海, 台风侵袭是群发性故障的主要原因, 对1973年至2011年气象数据进行整理, 分析过去40年间该地区10.8m/s以上灾害性大风出现频次及其在长时间尺度上的演化趋势。

1 调研故障数据分析

湛江地处沿海, 位于北回归线以南的低纬地带, 属亚热带海洋性季风气候, 年均气温约22.8℃。热带风暴一般发生于5~11月, 以7~9月居多。湛江降水充沛, 年雨量达1700~1800mm, 其中5~9月降水量占全年降水量的80%左右。

选取湛江电网2006年5月1日至2008年4月1日670条故障数据, 绘制日故障时序, 如图1所示, 可见, 全年故障分布具有明显的周期性, 且与年度降水分布有明显的同步性, 夏季5~9月 (图中灰色部分) 通常高于其他季节3倍以上。

2 故障统计特性及其成因

2.1 统计特性分析

经典理论常假设故障相互独立, 单位时间内故障数量服从指数分布。但实际电网故障多具有幂律分布, 幂律分布的特性表述为:

式中, c为常数, α为幂指数。对两边取对数, 得:

根据式 (2) , 以电网日故障次数累积函数的对数为纵坐标, 以故障次数的对数为横坐标, 可以将累积日故障概率分布绘制在双对数坐标下, 如图2所示。由于lgc和lgα为常数, 具有幂律分布的概率分布曲线应呈直线, 其在纵轴上的截距为lgc, 斜率的绝对值为幂指数α。

计算得到幂指数为1.8006。由图可见, 统计分布呈直线状且与拟合直线贴合紧密, 两者的相关性系数达0.9683, 这表明湛江电网故障数据确实具有幂律分布特性。

2.2 成因分析

经典可靠性理论常假设故障相互独立, 单位时间内故障数量服从指数分布。指数分布的累积概率函数可表述为:

对式 (3) 两边取对数, 可得:

式中, λ为常数。

根据式 (4) , 以互补累积概率的对数为纵坐标, 以故障次数为横坐标, 可将累积分布函数绘制在单对数坐标下。因指数分布在单对数坐标下呈斜率为λ的直线状, 而具有幂律分布的数据在单对数坐标下将表现出尾部后翘的厚尾现象, 在单对数坐标下应可方便地识别出厚尾部分的极值数据。完整的故障数据的统计分布及去除1%极值故障数据的统计分布如图3所示。

由图3可见, 完整的电网故障数据在单对数坐标下表现出明显的尾部上翘幂尾现象, 而去除1%极值故障后, 故障数据的统计分布与拟合直线贴合紧密, 相关系数达0.9736。据此可认为去除极值故障的电网故障如同经典可靠性理论假设的一样服从指数分布。

因幂律分布和指数分布的区别集中在其极值部分, 分析幂尾部分的极值数据即可判定造成电网故障幂律特性的肇因。因故障信息未包含巡线结果等细节信息, 对电网日故障次数降序排列后取前1%极值故障日, 并将其日期及对应气象信息列于表1。

由表1可见, 幂尾部分极值故障日均伴随有恶劣天气, 据此可以推断湛江电网故障的幂律特性是由降水及其相关极端事件引发的。

3 灾害性大风演化分析

在电力系统相关自然灾害中, 风灾是影响最为严重的一种。灾害性大风不但会引起导线震动、舞动, 使导线张力剧烈变化, 损坏杆塔和绝缘子, 引起相间短路故障, 还可能导致倒塔断线事故, 具有广域性、持续性、群发性和破坏性的特点, 给电力系统的安全运行带来极大的风险, 易引发大停电事故。记录表明, 2006~2008年台风共造成湛江配网35k V及以下线路倒杆1804基、断杆1290基。其中35k V倒杆1基, 10k V倒杆951基、断杆249基, 低压线路倒杆852基、断杆1041基。

为分析灾害性大风演化趋势, 搜集1973至2011年间湛江气象数据, 并将日极值风速绘制于图4。

由图4可见, 各年风速极值有明显变化。20世纪70、80年代, 年风速极值常超过20m/s, 但进入90年代及21世纪后, 少有超越20m/s的风速极值出现, 但2005年前后, 超越10m/s大风频次较以往有明显增长。

气象观测业务规定, 瞬时风速达到17m/s或平均风速达到10.8m/s的风为大风。气象台站记录的是10min平均风速, 取10.8m/s为大风阈值, 统计湛江各年度日最大风速超阈值大风日数, 将其变化趋势绘制于图5。由图可见, 超阈值大风频次年际间有较明显变化, 受2004年和2005年影响, 其长期演化呈缓慢上升趋势。分析这两年气象数据, 超阈值大风日增加原因有两点:影响湛江的热带气旋数量增加;影响湛江的热带气旋影响持续时间变长, 一次热带气旋造成多次跨阈值大风日的比例显著增加。

4 结语

整理、分析湛江电网2006至2008年间670条故障记录, 发现湛江电网故障具有幂律分布特性, 而去除极值故障日后的数据服从指数分布。故障记录及气象记录表明, 极端天气是极值故障日主导性的故障原因。

摘要:研究湛江电网故障统计分布规律, 发现湛江电网故障具有明显的幂律特性, 去除故障极值日的数据呈指数分布。而故障极值日均伴有极端天气, 表明湛江电网故障的幂律特性因极端天气引发。

关键词:互补累计分布函数,电网故障,幂律性,极端天气

参考文献

[1]郭永基.电力系统及电力设备的可靠性[J].电力系统自动化, 2001, 25 (9) :53-56

[2]Su Sheng, Duan Xianzhong, Chan W.L.Probability Distribution of Fault in Distribution System[J].IEEE Transactions on Power Systems, 2008, 23 (3) :1521-1522

[3]苏盛, 李银红, 段献忠.电网故障自组织临界性及其在应对极端天气中的应用[J].科学通报, 2009, 54 (3) :387-394

8.统计学分布特征 篇八

一、反映股权分布状况的常用指标

反映股权分布状况的常用指标有衡量股权集中程度的“CR10指数”以及体现大股东控股差异程度的“Z指数”。鉴于上述指标从不同角度反映了股权分布情况,本文将它们均作为股权分布状况的代表指标。各指标的涵义与计算公式如表1所示。

二、房地产上市公司股权分布状况统计

结合上市公司的年报数据,根据表1的公式计算2000-2011年沪深A股91家房地产上市公司的股权分布状况,其描述性统计结果如表2所示。

由表2可知,其一,2000-2011年衡量我国房地产上市公司股权分布状况的CR10指数均值为0.55,这表明房地产上市公司前十大股东所持有的股份总数超过公司股份的50%,拥有绝对控股权;其二,Z指数均值为31.03,说明房地产上市公司第一大股东对公司的控制力明显大于第二大股东;其三,我国房地产上市公司CR10指数均值0.55小于全行业上市公司的指标均值0.65,而Z指数均值31.03大于全行业上市公司的指标均值25.07(2000-2011年全行业上市公司的CR10指数均值和Z指数均值是根据我国上市公司的年报数据计算而得),这意味着相比全行业平均水平,房地产上市公司股权集中程度较低,但前两大股东控股差异程度更高;其四,CR10指数和Z指数的最大值/最小值分别为0.93/0.11和864.99/1.01,极差较大,说明我国房地产上市公司股权分布状况差异显著;其五,对比中位数与均值的情况可知,CR10指数的中位数0.56与均值0.55大致相等,Z指数的中位数5.53小于均值31.03,这表明股权集中程度低于和高于平均水平的公司数量基本相等,而大部分公司的前两大股东控股差异程度低于样本公司的平均水平。

三、房地产上市公司股权分布状况产业内对比

本文从所有权性质、地域和主营业务三个角度比较房地产上市公司股权分布状况。2001-2011年不同类型房地产上市公司的股权分布状况指标均值如表3所示。

表3显示:当以CR10指数和Z指数均值衡量房地产上市公司股权分布状况时,其一,国有和民营上市公司的数值分别为0.58/0.54和51.81/20.30,CR10指数均值差异不大,Z指数均值差异较大,表明这两类公司的股权集中程度基本相同,而国有公司中前两大股东控股差异程度明显高于民营公司;其二,东中西部公司的数值分别为0.56/0.54/0.58和34.09/19.59/19.21,说明东中西部公司股权集中程度大致相等,而东部公司的前两大股东控股差异程度高于中西部公司;其三,主营房地产开发、土地开发和其他业务的房地产上市公司的数值分别为0.56/0.52/0.55和35.60/17.81/17.31,这表明不同主营业务的房地产上市公司具有相似的股权集中程度,而房地产开发公司的前两大股东控股差异程度高于土地开发和其他业务的公司。

四、房地产上市公司与其他上市公司股权分布状况比较

本文选取沪深A股14家建筑业上市公司、398家制造业上市公司与房地产上市公司股权分布状况进行对比。2000-2011年不同产业上市公司股权分布状况均值如表4所示。

由表4可知:以CR10指数和Z指数均值衡量的房地产业、建筑业和制造业上市公司的股权分布状况分别为0.55/0.61/0.63和31.03/37.15/47.51,房地产上市公司的数值低于建筑业和制造业上市公司,这表明房地产上市公司的股权集中程度和前两大股东控股差异程度均小于建筑业和制造业上市公司。

9.渤海海域地震震源深度的分布特征 篇九

渤海海域地震震源深度的分布特征

震源深度的研究对于探索地震孕育和发生的深部环境,地震能量集结、释放的`活动构造背景,以及地壳内部构造变形及其力学属性等都有非常重要的意义.本文选择渤海海域内观测精度相对较高的地震资料作为样本,统计分析了不同震级档、不同空间范围的震源深度分布特征,并初步探讨了震源深度与地震构造、地壳结构的关系.结果表明,渤海海域内中小震的震源深度在空间上的分布是不均匀的,发生在渤中断陷内的地震,其震源深度一般较深;而发生在山东半岛北部沿海与辽东半岛沿海的地震,其震级较低且震源一般较浅.但总体上,渤海海域内的地震多发生在10-20km的地壳中、上部,属浅源地震.

作 者:谢卓娟 吕悦军 彭艳菊 张力方 Xie Zhuojuan Lu Yuejun Peng Yanju Zhang Lifang 作者单位:中国地震局地壳应力研究所,北京,100085刊 名:震灾防御技术 ISTIC英文刊名:TECHNOLOGY FOR EARTHQUAKE DISASTER PREVENTION年,卷(期):20083(3)分类号:P3关键词:渤海海域 震源深度 浅源地震 地震构造

10.统计学分布特征 篇十

新疆城市酸雨分布特征及变化趋势分析

摘要:通过对新疆乌鲁木齐、伊宁、哈密与和田4个城市1991-年降水pH值、K值(电导率)及相关的天气气候资料处理,分析了新疆城市酸雨分布特征和变化趋势.结果表明:北疆城市酸雨观测次数远远多于南疆城市,新疆城市降雨pH平均值有逐年平缓降低的.趋势,乌鲁木齐和伊宁变化起伏大,哈密与和田变化小,K平均值年变化较为复杂,并且变化剧烈.北疆城市平均pH值明屁低于南疆城市,大部分在6.0附近波动・总体呈下降趋势,南疆城市降水pH平均值变化幅度小于北疆城市,降水pH平均值大部分在7.00附近波动;北疆城市平均K值远低于南疆城市,起伏变化平缓且有逐年降低趋势,南疆城市变化剧烈.影响降雨pH平均值和K平均值大小的因素有很多,对于南北疆城市的这种变化,降水量多少可能是其主要的因素,南疆沙尘多也町能是其影响因素之一.作 者:刘新春 何清 钟玉婷 LIU Xin-chun HE Qing ZHONG Yu-ting 作者单位:中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所,乌鲁木齐,830002期 刊:水土保持研究 ISTICPKU Journal:RESEARCH OF SOIL AND WATER CONSERVATION年,卷(期):2009,16(1)分类号:X517关键词:酸雨 分布特征 变化趋势 新疆城市

11.循环流化床锅炉物料分布特征分析 篇十一

【摘 要】对CFB锅炉的物料分布特征进行了分析。对不同的燃料,内循环物料和外循环物料平衡的实现方式不同,高的分离器分离效率是物料平衡实现的基础。

【关键词】循环流化床锅炉;物料平衡;物料循环

0.前言

循环物料平衡、热量平衡和高的燃烧效率是CFB锅炉正常运行的基础。其中,物料平衡是CFB锅炉正常运行的基本条件,而CFB锅炉的物料平衡又与不同区域的物料分布形式和分布特征有关。因此,有必要对CFB锅炉的物料分布特征进行研究。

1.CFB锅炉内的物料构成

在通常条件下,炉内物料主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、CaSO4、焦碳等构成。

物料中SiO2、Al2O3和Fe2O3为主要成分,SiO2含量一般在40~60%,Al2O3含量一般在20~30%,Fe2O3含量一般在3~10%。随着脱硫用石灰石的增加,CaO和CaSO4含量增加。

焦碳在炉内的平均含量与燃料的燃烧特性有关。对褐煤,底渣可燃物含量一般低于0.5%;对烟煤,底渣可燃物含量一般在1.5%左右;对贫煤,底渣可燃物含量一般在2~3%左右;对无烟煤,底渣可燃物含量一般在3%以上。此外,底渣可燃物的含量明显与底渣份额和燃煤粒径有关。

总体上,炉内的平均含碳量与燃料密切相关。难燃煤种与易燃煤种相比,由于不同燃料的燃烧特性不同,要维持相同的热量释放,难燃煤种在炉内的焦碳浓度或焦碳总量应大于易燃煤种。

2.CFB锅炉内的物料分布状态与分布特征

对CFB锅炉,按炉内的物料浓度通常将炉膛分为密相区、过渡区和稀相区三个区域。CFB运行状态下,在物料循环回路的不同部位,物料粒径的分布和可燃物含量存在很大区别,物料在炉内的分布大致分为以下四种类型:内循环物料、底渣、外循环物料(循环灰)和飞灰。

内循环物料的稳定是CFB锅炉热量平衡的基础,也是CFB锅炉正常运行的关键。在密相区、过渡区和稀相区存在不同的循环方式,同时三个区域的物料特性有很大区别。沿炉膛高度,物料粒径和焦碳含量逐渐减小,密相区物料与底渣相似,稀相区物料与外循环物料相似。

底渣由密相区内排出的物料组成,主要为煤中所含的矸石、未破碎的大煤颗粒、回料管回送的循环灰等。底渣中的可燃物含量一般比炉内的平均可燃物含量大。

外循环物料指通过炉膛出口进入分离器并回到炉内的物料。外循环物料的粒径一般在0.3mm以内,可燃物含量一般在1%左右。

采用旋风分离器结构的飞灰粒径一般小于0.1mm,由进入分离器未分离下来的内循环物料构成。飞灰可燃物含量是以上四种物料类型中最高的。对同一种煤种在相当的运行条件下,随着脱硫用石灰石的增加,飞灰总流量相应增加,但飞灰可燃物总量基本不变,飞灰可燃物含量会相应减小。

3.CFB锅炉内的物料流动状态

物料在炉内的宏观运动表现为:

a.物料在密相区有强烈的内循环。

b.物料在一次风的带动下经过过渡区进入稀相区,在密相区的上界面有大量的物料扬析和回落。

c.随着炉膛高度的增加,物料向上扬稀夹带的量逐渐减少,在炉膛壁面可见物料向下流动。

4.CFB锅炉物料分布的实现

CFB锅炉的稳定运行过程就是实现满足CFB运行所需的内循环物料、外循环物料、底渣和飞灰平衡过程。

在低负荷运行条件下,CFB锅炉处于鼓泡床运行状态,内循环物料主要积聚在密相区位置,外循环物料量很少,物料主要通过底渣离开炉膛。

在CFB运行状态下,内循环物料和外循环物料需要维持到一定的浓度才能够得以实现,具体表现为一定量的内循环物料和外循环物料平衡的实现。CFB锅炉的升负荷过程可以看作是内循环物料和外循环物料的积累过程。

在不排放循环灰条件下,物料进入炉膛后通过两个途径离开炉膛,底渣和飞灰;对应特定的运行状态,存在一个特定的底渣份额或飞灰份额。由于密相区与稀相区的物料浓度差异,煤的成灰特性就可以通过四种物料在炉内分布或平衡的实现可以充分体现出来,以下通过一些特殊煤种的物料分布或平衡的实现方法和现象进行阐述:

a.高灰份易破碎煤种,底渣平均粒径ddr明显低于给煤平均粒径dfuel,底渣份额adr小于飞灰份额afa,外循环物料量大。

b.高灰份难破碎煤种,ddr与dfuel相当或大于dfuel,adr远大于afa。尽管燃料的灰份含量高,如果给煤粒径过粗或破碎 性能很差(如煤矸石),在较短的运行时间内,即使锅炉风室压力已经很高,炉内料层压降增大,但只是密相区大粒径循环物料量在增加,而可参与炉膛上部循环和外循环的物料量却难以积累,锅炉将以鼓泡床方式运行。锅炉从刚启动时的鼓泡床运行方式过渡到CFB运行方式需要很长的时间,添加可循环的细物料是一个很好的方法。

c.低灰份煤种,一般需要添加可循环的细物料。对低灰份褐煤,燃料的投入甚至不足以弥补飞灰的物料损失,需要定期添加一定的可循环细物料。该类型CFB锅炉选用选择性排渣冷渣器可以弥补排渣带来的一部分物料损失。

5.分离器对物料分布的作用

分离器的分离效率对物料分布和燃烧效率起着关键作用。

正常运行条件下,通过底渣的排放和立管内物料料位的自平衡调节,进入炉内可生成的可循环物料量与飞灰量相当,外循环物料的粒径保持在0.3mm以内,炉内维持相当的物料量且平均粒径小于一定值。满足此运行条件,大量的焦碳可在炉膛中上部燃烧,密相区释放的热量带到炉膛上部,炉膛设计中所取的换热系数与运行值相当,热量沿炉膛高度较为均匀地释放。

如果分离器分离效率降低,可循环物料量减小。分离效率的降低一般同时意味着分离器捕捉细颗粒的能力降低,这会造成内循环物料和外循环物料的平均粒径增大,炉膛设计中所取的换热系数大于运行值。随着分离器分离效率的进一步降低,即使在满负荷条件下,CFB锅炉仍将以鼓泡床方式运行。

在实际运行中,由于分离器分离效率、运行控制、煤质特点等原因,常常无法满足CFB运行方式所需要的内循环物料量和外循环物料量及颗粒粒径要求,常常以鼓泡床方式运行。为达到锅炉满负荷出力,通常加大给煤量运行,炉膛下部温度一般在950℃以上,为减小密相区温度,通常采用较大的过量空气系数和一次风份额,而炉膛上部温度一般 在850℃以下,同时还出现水平烟道积灰、飞灰粒径偏大、省煤器频繁爆管等现象。

6.结论

物料在CFB锅炉内的分布可分为四种形式:底渣、飞灰、外循环物料和内循环物料。CFB锅炉的物料平衡可以进一步认为是内循环物料和外循环物料的平衡。CFB运行方式需要满足一定的内循环物料量,对特殊煤种需要采取特殊的方法实现物料的平衡。分离器的高效分离效率是满足和维持可循环物料积累的必要条件。 [科]

【参考文献】

[1]房德山,冷伟,徐治皋.循环流化床锅炉炉内压降分布及物料粒径分布的计算[J].锅炉技术,2002,33(2):14-18,27.

[2]杨晨,何祖威,辛明道.大型循环流化床锅炉固体颗粒流动及分布的数值模拟[J].燃烧科学与技术,2000,6(3):238-243.

12.统计学分布特征 篇十二

定义X为一个随机变量, 如果X的分布列为:P{X=k}=pkq1-k.其中p=0, 1, 0

定理Y为一随机变量, 则Y~B (n, p) 的充分必要条件是存在一个相互独立的随机变量序列{Xi}in=1, 且Xi~B (0, 1) , i=1, …, n, 使得

证明 (必要性) 在n重贝努里试验中设事件A, P (A) =p, Y~B (n, p) , Y表示在n次试验中事件A发生的总次数.令Xi表示A在第i次试验中发生的次数, i=1, …, n.

(充分性) 由二项分布的再生性即可知.

二、相关例题

例1 X~B (n, p) , 则DX=npq.

解法一易知EX=np, DX=EX2- (EX) 2.

∴DX=n (n-1) p2+np- (np) 2=npq得证.

其中Xi满足Th1的条件, 易知DXi=pq, i=1, …, n.

通过上面的例子我们看出一般的解法对此题比较复杂, 而巧用 (0-1) 分布来解决便变得非常简单.另外 (0-1) 分布与概率中的其他知识点相结合也可用来解决一些比较复杂的问题.

例2设A, B为两个事件, 0

求证:|r (A, B) |≤1.

则分布列分别为:

由上易得X2与X具有相同的分布列, Y2与Y具有相同的分布列.

由相关系数的性质知:|ρXY|≤1, 所以命题成立.

(0-1) 分布除了在上述概率论例题中应用外, 在大数定律中也有一定的应用.我们知道大数定律指的是大量随机变量依概率收敛的问题.而在贝努里大数定律中, 设μn表示n重贝努里试验中事件A发生的次数, P (A) =p, 则对任意的ε>0, 均有:

13.统计学分布特征 篇十三

一、点状地理事物的描述

试题通常以某一区域图为背景图来呈现点状事物的分布状况,在读图时要注意从点的大小、疏密、组成的形状来观察点状事物代表的含义。

描述的角度:疏密+数量+极值+方位。具体描述:①总体分布特征(疏密状况)总分结构描述(是否均衡;如果不均,哪多,哪少);②极值区位置名称(最多、最少、最集中的地带在哪,沿什么线分布,或者说出最稠密或最稀薄区的地区名称等。)③点组成的形状——反应什么规律。其他——大小,代表的含义(如城市等级),点的动态变化等。当然,描述时要看图说话,突出重点,因题而宜(不一定要面面俱到)。

二、线状地理事物的分布

线状地理分布图,常用线状符号来表示交通线、河流、山脉、等值线等。带箭头的表示动态,不带箭头的表示静态。线段的长短、粗细表示量的大小(或标上数值)。具体可分为两类:

(1)描述一条线(通常为等值线)的分布情况

这类试题只要求描述某一特定线条的地理事物,如年等降水量线、等温线等,可从走向、延伸方向去考虑。读图时注意观察曲线“拐点”的位置,以便分段描述。这类题目大部分都需要分段描述;如“我国一月0 ℃等温线”分布,可描述为:东段大致东西走向,大致沿秦岭淮河一线;西段大致东北——西南走向、近似于与青藏高原东缘山麓平行。

(2)描述多条线状地理事物的分布。

描述角度:位置+疏密+渐变方向+走向(延伸方向)。具体分析如下:①分布范围:最大到最小的地区范围在哪;②变化趋势:由某方向往某方向逐渐变大(变小);③凸凹变化(等值线弯曲情况——凸高为低,凸低为高):④看极值——看等值线闭合情况,反映局部某地区的偏大(或偏小)状况。

三、面状分布地理事物的描述

“面”状分布应说明该地理事物的分布范围,即东南西北的界限;或该地理事物在某地理事物的分布方位及大致的面积。在描述面状地理事物的题目当中,相对而言其比例尺往往较大。

14.统计学分布特征 篇十四

邯郸-邢台地区尾波QC值分布特征研究

利用红山数字地震台和邯郸数字地震台网记录到的.3月~7月近震波形资料,采用Sato尾波单次散射模型计算了邯郸-邢台地区不同尾波窗长(20 s、30 s和40 s)的QC值,不同时间窗长QC值的平均结果分别为35.8f 0.95、46.0f 0.94和59.4f 0.93.Q0值分布受地质构造因素影响呈现出明显的横向不均匀性.总体而言,研究区内Q0值较低,η值高,QC值对频度的依赖性强,随频率的增大衰减较快.

作 者:张小涛 韩丽萍 张双凤 严俊岗 马广庆 王静 Zhang Xiaotao Han Liping Zhang Shuangfeng Yan Jungang Ma Guangqing Wang Jing 作者单位:河北省地震局邯郸中心地震台,邯郸,056001刊 名:大地测量与地球动力学 ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF GEODESY AND GEODYNAMICS年,卷(期):200727(4)分类号:P315.63关键词:单次散射模型 尾波QC值 时间窗长 衰减 Q0分布

15.统计学分布特征 篇十五

强度是衡量纺织品质量的重要指标之一, 通常所谓的强度, 一般指纤维、纱线以及织物等纺织材料的平均强度值。对于纺织材料, 特别是天然纤维短纤维纱线, 因纱线为一非绝对均匀结构, 纱线的拉伸强度受纤维长度、纤维长度均匀度、纤维强力和表面性能等多种因素的影响, 使得纱线强度, 特别是天然纤维短纤维纱线存在一定分散性[1,2]。采用平均强度, 并不能表明纱中强度的分散以及纱中存在强力“弱环”的情况。

截止目前, 对纤维强力离散程度的描述主要有正态分布、Gauss分布、指数分布以及Weibull分布等, 上述分布具有较好的合理性和实用性, 且模型参数估计方便, 同时考虑置信度也比较方便[3]。相对于其他分布而言, 以“弱环”定理为基础的Weibull分布是一种较为完善的分布模型, 在Weibull分布验证过程中, 所有数据均参与运算, 形状参数可较好地表示材料的性质[4,5], 相对于二参数Weibull分布模型, 三参数Weibull分布模型因同时存在三个参数, 其分布拟合更加灵活, 拟合精度更高。

Weibull模型广泛用于芳纶纤维[6], 碳纤维[4,5,7,8], Vectran长丝[9], 以及黄麻、大麻纤、亚麻, 羊毛和绢丝等纤维[3,10,11]。但具体用何种分布模型来描述短纤维纱线强度分散性的研究还较少, 因此找到符合短纤维纱线 (特别是天然纤维短纤纱) 强度分散性描述函数, 对纱线及织物的力学性能的数值模拟, 以及纺织加工中工艺参数的选用, 均起着十分重要的作用。

基于此, 本实验短纤维纱线为实验对象, 对其拉伸强度和断裂伸长率进行测定, 采用几种分布模型进行拟合, 力求寻找出适宜短纤维纱线强度分布的描述函数, 以便能准确地进行纱线和织物预测和分析。

2 实验方案与数据处理

2.1 实验原料

实验随机选取7种环锭纺纱线为实验对象, 线密度参考标准GB/T 4743-2009, 采用绞纱称重法测定;捻度参考标准GB/T2543.2-2001, 采用退捻/加捻法测定;条干不匀参照标准GB/T 3292-1997, 在YG136型条干均匀度测试分析仪上测定。实验用纱线的主要规格参数列于表1中。

2.2 实验方案

纱线强度测试参考标准GB/T3916-1997, 在YG063型全自动单纱强力仪上进行, 夹持隔距为500 mm, 加载速度为500 mm/min, 预加张力为1c N/tex。每种试样的有效测试次数为500次, 记录每次测试的拉伸强度和断裂伸长率。

纱线在标准大气条件下平衡24 h后进行试验。试验在标准大气条件下进行。

2.3 数据处理

2.3.1 正态分布与对数正态分布

当随机变量x, 服从于位置参数为μ, 尺度参数为σ的正态概率分布时, 其概率密度函数f (x) 和概率函数F (x) 可表示为:

当随机变量x的对数服从正态分布时, 三参数对数正态分布的概率密度函数可表示为:

其中, γ (γ>0) 为位置参数;当位置参数γ=0时, 该模型退化成二参数对数正态分布模型, 其概率密度参数可表示为:

式 (1) ~ (6) 中, Φ为拉普拉斯算子。

2.3.2 Weibull分布模型

Pierce在研究棉纱强度时, 首先提出了最弱连接的概念, 将棉纱看成由许多更短的棉纱相互连接而成。Weibull从“弱环理论”的串联模型出发, 得到了一个广泛使用的Weibull分布模型, 其概率密度函数f (x) 可表示为:

其中0<γ≤x<∞, α为形状参数, β为尺度参数, α、β>0;γ (γ>0) 为位置参数。

当位置参数γ=0时, 该模型退化为二参数Weibull分布模型, 其概率密度函数可表示为:

注:4#和6#纱线中含有金属纤维。

在工程应用时, 可以利用位置参数γ来预测尚未发生破坏前的最小强度, 因此三参数Weibull分布模型较两参数的实用。

2.3.3 统计模型参数估计与拟合优度检验

对于分布模型的参数估计, 目前通常采用专业软件来实现, 本实验采用Easy Fit 5.6 Professional进行参数估计。

为验证取样数据是否符合理论分布, 实验基于P值采用Kolmogorov-Smirnov (以下简称K-S) 检验对模型分布进行拟合优度检验。在Easy Fit 5.6 Professional中, 可依据不同模型自动计算而得。对于P值, 当P值越大, 表明实测数据与理论模型的一致性越高;当P值越小, 表明实测数据与理论模型相差较大;通常认为, 当P值大于0.05时, 即可认为实测数据与理论模型一致。

3 测试及统计结果

3.1 拉伸试验结果分析

实验用短纤维纱线的拉伸强度、断裂伸长的试验结果列于表2中。

从表2中可以看出, 7种纱线的断裂强度的极差系数均超过28%, 其中6#试样的极差系数超过130%;7种短纤维纱线断裂伸长率的极差系数均超过39%, 其中6#试样的极差系数超过140%。

拉伸强度和断裂伸长率的极差系数分析表明, 本实验选用的短纤维纱线的强伸性能指标的极差系数异较大, 测试结果的极大值与极小值之间差异明显;表明从可靠性角度而言, 单纯考虑其平均强度时远远不够的, 故需采用统计方法才能更好地表征。

从拉伸强度的变异系数来看, 7种纱的变异系数均超过5%, 其中6#试样的变异系数均超过24%;拉伸强度的变异系数均大于试样条干的变异系数, 从而表明线密度导致强度不匀外, 还有其它因素造成了较大的强度不匀, 这些因素包括纤维结构、缺陷分布不匀、表面局部损伤、纱中纤维分布不匀和纱中捻度分布不匀等, 其中纱中纤维在纱线中分布不匀和纱中捻度分布不匀与纺纱工艺密切相关。

3.2 拉伸强度与断裂伸长分布

对7种短纤维纱线的拉伸强度和断裂伸长率及分布进行了测定分析, 其分析结果见表2, 频率分布曲线绘于图1、图2。

由实验结果可知, 短纤维纱线的拉伸强度和断裂伸长率分散性较大。由此可进一步说明, 在现有纺纱设备条件和纺纱工艺条件下, 生产的短纤维纱线的力学性能存在较大的不匀。

3.3 正态与对数正态分布的拟合

采用对数正态分布、两参数对数正态分布和三参数对数正态分布模型描述短纤维纱线强度分布的分布参数以及拟合优度参数P值, 列于表3~5中。

从表3~5中可以看出, 对于正态分布模型, 3#试样的P值小于0.05;在两参数对数正态分布模型中, 1#、2#和4#试样的P值小于0.05;在三参数对数正态分布模型中, 4#试样的P值小于0.05。表明采用正态分布和对数正态分布模型来描述短纤维纱线的强力分布是值得商榷的。

3.4 Weibull分布拟合

对于7种实验用短纤维纱线, 采用两参数和三参数Weibull分布模型时, 其分布参数和拟合优度检验P值列于表6和表7中。

从表6中可以看出, 对于两参数Weibull分布模型, 不满足描述3#和7#试样的强度分布模型;从表7中可以看出, 对于7种短纤维纱线, 采用三参数Weibull分布模型得到的拟合优度检验P值均大于0.05, 表明在置信度为0.05时, 可认为7种短纤维纱线的拉伸强度的概率分布均可用三参数Weibull分布模型来描述。

4 结语

本实验随机选取7种环锭纺短纤维纱线, 对其拉伸强度、断裂伸长率及拉伸强度的分布进行了测定与分析;采用几种采用的分布模型对测试结果进行了拟合, 并基于K-S法采用P值对拟合结果进行了拟合优度检验。分析结果表明:试验用短纤维纱线的拉伸强度和断裂伸长率均存在较大的分散性;相对于正态分布等分布模型, 拉伸强度较好地符合三参数Weibull分布模型。

实验对7中环锭纺纱线拉伸强度的分布模型进行了讨论, 从选样的随机性的角度而言, 具有一定的代表性, 但其分析结论是否适用于所有环锭短纤维纱线, 以及适用于其他纺纱方式制备的短纤维纱线, 需增加样品量, 并要对其他纺纱方式制备的短纤维纱线做进一步的测试和分析。

摘要:测定了7种短纤维纱线的拉伸强度以及断裂伸长率, 并利用正态及对数正态分布、Weibull分布模型分析了短纤维纱线的强度分布。分析结果表明:短纤维纱线的拉伸强度和断裂伸长率均存在明显的分散性, 拉伸强度不匀大于断裂伸长率的不匀。拟合优度检验结果表明, 相对于正态、对数正态分布以及两参数Weibull分布模型, 短纤维纱线的拉伸强度分布采用三参数Weibull分布模型来描述较为合理。

关键词:短纤维纱线,强度和断裂伸长不匀,正态分布,Weibull分布

参考文献

[1]于伟东.纺织物理[M].上海:东华大学出版社, 2002.

[2]陈国华.机织物拉伸断裂过程模拟及强度预测[D].上海:东华大学, 2006.

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[4]吴琪琳, 潘鼎.碳纤维的WEIBULL分析理论[J].高技术纤维与应用, 1999, 24 (12) .

[5]吴琪琳, 潘鼎.国产粘胶基碳纤维强力的两种统计分布[J].材料导报, 2000, 14 (1) :55-56.

[6]杨大成.芳纶纤维强力分布的研究[J].玻璃钢, 1989, 8 (1) :13-20.

[7]唐维杰, 顾明元.碳纤维强力的计算机研究[J].宇航学报, 1996, 17 (3) :40-45.

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16.五垒岛湾海域石油烃分布特征 篇十六

关键词:五垒岛湾;石油烃;分布特征

石油烃(PHs)是由多组分复杂分子结构组成的均质混合物,在开采、运输、使用等过程进入海洋,是我国近海岸主要污染物之一。石油烃污染物进入海洋后,在海水表面形成一层油性薄膜,严重干扰了海气界面间正常的气体、能量和水分交换,破坏海洋食物链,影响生态系统的物质循环和能量流动,引起海洋生物资源的衰退,并且可以通过生物富集、食物链放大,最终危及人类的健康。我国自20世纪70年代开始近岸海域石油烃污染物的调查和系统的研究[1-4]。之后相继开展了多项调查,涉及到了我国近海的主要海域[5-8]。特别是海湾石油烃的研究,王修林等[9]系统研究了胶州湾和渤海湾近30年石油烃的平面分布和动态变化,王江涛[10]等通过研究发现陆源排放和海上船只排放是胶州湾石油烃的输入来源。

五垒岛湾位于文登市南部海域,是文登主要的海水养殖区域,也是周围养殖池塘的主要水源。近年来,随着沿海经济的高速发展和南海新区城市化进程的加快以及卓达码头的建设,海上作业和运输频繁,石油烃污染物的泄漏途径不断增多,了解五垒岛湾海域石油烃分布特征对评价该海域的海洋环境状况及合理安排养殖区域具有重要意义,但至今未见有关五垒岛湾石油烃分布情况的报道,本文根据2014年5月、8月和10月对五垒岛湾的调查结果,分析了该海域石油烃污染物在时间、空间上的分布特征。

1材料与方法

1.1调查海域及站位设置

于2014年5月、8月和10月对五垒岛湾海域进行了3个航次的调查,站位布设如图1所示。

1.2样品采集及分析方法

样品使用抛浮式500 mL无油棕色玻璃瓶采集表层海水,采集后样品中立即加入5 mL 1∶3硫酸酸化固定,带回实验室后立即用10 mL正己烷分两次萃取,萃取液避光冷藏保存,按照《海洋监测规范》(17378.4-2007)规定的方法,用UV-2550紫外分光光度计计算石油烃的含量。油标采用国家海洋环境监测中心监制。石油烃的污染评价《按照海水水质标准》(GB 3097-1997)采用单因子评价法,公式如下:

P=C实/C标

其中,C实为实际测浓度;C标为评价标准值浓度。一类海水中石油烃的标准值为0.05 mg/L。

2结果与讨论

2.1五垒岛湾海域石油烃浓度的季节变化

2014年春、夏、秋三季表层海水石油烃的浓度介于0.012~0.030 mg/L,平均0.021 mg/L,三个季度石油烃均达到了一类海水水质标准。春季五垒岛湾海域表层海水石油烃含量介于0.012~0.022 mg/L,平均值为0.016 mg/L,最高值出现在W05站位,最低值出现在W01、W02和W07站位;夏季五垒岛湾海域表层海水石油烃浓度介于0.020~0.024 mg/L,平均值为0.022 mg/L,最高值出现在W01和W05站位,最低值出现在W02和W03站位,夏季石油烃浓度波动较小,分布比较均匀。秋季五垒岛湾海域表层海水石油烃浓度介于0.018~0.030 mg/L,平均值为0.024 mg/L,最高值出现在W01站位,最低值出现在W06站位,石油烃的浓度范围波动较大,分布不均匀。从表1中可以看出,春、夏、秋该海域石油烃的平均浓度表现出逐渐增加的趋势。从污染指数三季均未超标,均达一类海水水质标准。

2.2五垒岛湾海域石油烃平面分布特征

2014年春、夏、秋季五垒岛湾石油烃的平面分布如图2所示。从图中可以看出,春季石油烃浓度高值区位于调查海域的中部,表现出由中部向两侧逐渐降低的变化特征,夏季石油烃的浓度表现出由东北部向西南部逐渐升高的趋势,秋季石油烃的浓度表现出由东南部向西北部逐渐升高的趋势,由此可以看出五垒岛湾石油烃的平面分布有明显的季节变化。

2.3与历史资料对比

表2将五垒岛湾海域石油烃浓度与国内其他海域海水中石油烃的浓度进行了比较,从中可以发现,五垒岛湾海域石油烃的浓度明显低于其他海域,山东近岸的石油烃浓度最高,其次是辽东湾北部和胶州湾(2006-2007),均超出了一类海水水质标准(0.005 mg/L),渤海、胶州湾(1997-2004)海水石油烃浓度均低于一类海水水质标准。相比可知,五垒岛湾海域石油烃的污染状况优于以上海域,这与五垒岛湾沿岸的临港产业起步较晚有关,石油烃浓度较高的海域大多位于港口航运及海上作业发达的地区。五垒岛湾海域作为养殖的重要区域,必须加强管理,严格控制石油烃污染源,才能有效避免石油烃污染问题的发生。

3 结论

通过对2014年五垒岛湾海域春、夏、秋季的表层海水石油烃的调查分析,得出以下结论:

2014年5-10月,五垒岛湾海域石油烃浓度介于0.012~0.030 mg/L,平均值为0.021 mg/L,均达到了一类海水水质标准;

五垒岛湾海域三季石油烃浓度表现出逐渐增加的趋势,平面分布具有明显的季节特征;

与历史资料对比发现,调查海域石油烃浓度低于比较海域,受污染较轻,但存在升高的风险,但不可忽视,应该加强控制陆源及船舶的石油烃的排放。

参考文献:

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17.试论螺线管的结构特征和磁场分布 篇十七

杂谈

作者:朱昱昌

摘要:本文尝试通过分析螺线管的各个单元线圈是相互串联而不是并联的结构特征,来阐述产生螺线管内部磁场收敛错误的原因;并尝试归纳总结出了螺线管内部磁场分布的一个近似规律。

关键词:载流螺线管 串联结构 并联结构 发散与收敛 传导线圈

Discussion on Structural Characteristics and Magnetic Field Distribution of Solenoid

ZHU Yu-chang

Abstract: This article analyses the structure characteristic of solenoid that various circles winding is mutually in series but is not parallel. And it is reason of the wrong conclusion that the internal magnetic field of solenoid is convergent. What’s more, we attempt to deduce the approximate rule of the magnetic field distribution in solenoid.

Key: Current-Carrying solenoid, Serial structure, Parallel structure, Convergence

with Divergence ,Conduction winding

译文―陈睿

1、引言

载流密绕直螺线管和载流密绕螺绕环是用途很广的电磁结构。例如:高温超导磁悬浮列车、高温超导推进船用的高温超导磁体就是带铁芯的载流高温超导密绕螺线管;核聚变反应装置――托卡马克用的磁约束结构,就是豆形截面的载流超导密绕螺绕环。所以我们有必要认真研究和规范螺线管内的磁场理论问题,以澄清目前螺线管内磁场收敛与发散两种理论并存的矛盾状态。本文主要是从分析螺线管是串联结构还是并联结构和B矢量的特性入手,研究螺线管内部磁场的分布,解决了螺线管内部磁场的具体计算问题。我们的具体思路是:先解决轴向一条线问题,再解决径向一条线问题,然后根据对称性原理,即等于解决了螺线管内部空间的磁场分布问题。但是,应该注意:螺线管内的B矢量是轴矢量,故所谓螺线管内的径向磁场分布,就是研究关于径向不同点的轴矢量分布或变化。

2、电磁学中关于螺线管内磁场收敛与发散两种理论并存的主要表现

2.1、能够推导出螺线管内部磁场收敛的理论是:

螺线管内轴线磁”泶锸剑ㄒ话憬滩某谱骷扑愎式):B=(?0nI/2)(cosβ2-cosβ1)[1. 2] 。这是根据毕奥、萨法尔定律直接推导的一个结果。

安培环路定理:在恒定磁场中,磁感应强度B沿任一闭合环路的线积分,等于该环路所包围的电流的代数和的?0倍。它的数学表示式为:

2.2、能够推导出螺线管内部磁场发散的理论是:

法拉第电磁感应定律:精确的实验表明,导体回路中感应电动势E的大小与穿过回路磁通量的变化率dΦ/dt成正比。“由于匝与匝之间是互相串联的,整个线圈的总电动势就等于各匝所产生的电动势之和。” [3. 2](匝:表示环绕一周)

全磁通的代数叠加原理:“如果穿过每匝线圈的磁通量相同,均为Φ,则Ψ=NΦ。” [3. 2]

程守洙的代数叠加法:“如果圆电流是由N匝导线所组成,通过每匝的电流强度仍为I,圆心处的磁感应强度的量值B=?NI/2R。” [1. 2] *

磁通连续定理即高斯定理:由于载流导线产生的磁感应线是无始无终的闭合线,可以想象,从一个闭合曲面S的某处穿进的磁感应线必定要从另一处穿出,所以通过任意闭合曲面S的磁通量恒等于0,即

其实在电磁学中,圆电流、线圈和螺线管没有什么本质区别。多层管状线圈其实就是多层回绕式螺线管,反之亦然。我们通常所说的螺线管,其实就是单层密绕线圈。当然单层线圈不等于单个线圈。例如:美国的Robert C. OHandley在《现代磁性材料原理和应用》一书就把螺线管直接称作“螺管线圈”[5.1]。

2.3、把发散理论和收敛理论混淆在一起的是:

文献[3]在 “法拉第电磁感应定律”中,特别是串联相同单元线圈的全磁通Ψ=NΦ使用的是对单元线圈的代数叠加法,是发散理论。在变压器中的“电压变比公式”使用的也是对单元线圈的代数叠加法,还是发散理论。但在“互感和自感”中,特别是在例题中,对螺线管中磁感应强度的判断,使用的却是安培环路定理,是收敛理论。在“磁路定理”中,是高斯定理和安培环路定理并用。即把发散理论和收敛理论并行使用。有的文献,还夹杂使用表达式B=(?0nI/2)(cosβ2-cosβ1)来计算螺线管中的磁感应强度,属于使用收敛理论。

正是由于这种收敛理论的干扰,给电磁学造成了许多混乱。特别是一些带有收敛性质的公式,所计算出来的结果与实际测量结果不符。

由安培环路定理判断螺线管中的全磁通Ψ=?0nIS/m。其中,n为一个单位长度内的单元线圈个数,S为螺线管的横截面积(单个线圈的面积),对于给定的螺线管n和S是常量。显然,安培环路定理所判断的螺线管的总磁感应强度B=?0nI/m和全磁通Ψ=?0nIS/m,不随单元线圈总个数N的增加而变化,是常量,是收敛的。

在法拉第电磁感应定律中,不仅螺线管的全磁通Ψ=NΦ随单元线圈总个数N的`增加而增加,是发散的。螺线管的总磁感应强度也是随单元线圈总个数N的增加而增加,是发散的。因为,

即NB就是N个串联线圈所激发的总磁感应强度,是随N的增加而发散的。而且,根据全磁通原理知道密绕螺线管的侧面不存在漏磁通,故根据高斯定理得知:密绕螺线管的任意一个截面的磁通量均为NΦ。所以说,安培环路定理与螺线管的全磁通原理、磁通连续定理即高斯定理相悖,不能成立.

3、串联结构与并联结构的本质区别

产生螺线管内磁场收敛与发散矛盾的根源是前人对螺线管的各个单元线圈相对于内部场点P是并联结构还是串联结构的认识不同造成的。如果把螺线管中的电流元nId?视为连续的并联结构,沿轴线进行线积分就会导出螺线管内磁场收敛的错误结论。而把螺线管视为各个单元线圈的串联结构,彼此具有互相传导功能,这样进行磁场叠加就会导出螺线管内磁场发散的正确结论。

应用毕奥、沙伐尔定律推导圆形线圈外部轴线上的磁场时,各电流元Id?是沿线圈环向连续分布的。各电流元Id?对于场点P而言均属于并联结构,每个电流元Id?都可以单独对场点P做贡献。因为在电流元Id?和场点P之间没有传导线圈存在,处于开放空间。故对这种连续分布的并联结构可用定积分的方法计算场点P的合磁场。我们认为这种推导方法没有什么太大不妥之处。如果考虑到在载流圆形线圈的外侧不激发磁感应线,那么通过毕奥、沙法尔定律所推导的圆电流圆心O处的磁场公式,应该加上一个常系数C0。即B= C0B0。其中B0=?0I/2R,C0≥1。

我们再分析一下如何推导螺线管内轴线上的磁场。显然,各电流元nId?也是沿轴向连续分布的。但对于螺线管内部轴线上的场点P而言,左侧的全部单元线圈均属于串联结构;右侧的全部单元线圈也均属于串联结构。这样,远离场点P的单元线圈或电流元nId?就不能独立对场点P做贡献,要通过中间的单元线圈来传导。而通过试论螺线管的结构特征和磁场分布传导线圈的传导,就不会产生轴向距离损耗。所谓轴向距离损耗是指磁场源所发出的磁感应线不能有效地到达场点P,绝大部分磁感应线要弥散在外部空间里。我们知道,密绕螺线管的特殊功能就是能把每一个载流单元线圈所激发的磁感应线全部集中到管内(或者再加上铁芯就更能达到这一效果),就相当于一个大线圈(或电流筒)的作用,没有漏磁。这样N个载流单元线圈串联所激发的总磁感应线就是一个单元线圈的N倍。而且磁感应线还是一种连续的闭合线,只能从螺线管的N极穿出再从S极穿入。根据磁通连续定理即高斯定理,过螺线管任意横截面的磁通量都相等。都是一个单元线圈独立存在时的N倍,即NΦ。当然N个单元线圈所激发的总磁感应强度也是一个单元线圈独立存在时的N倍,即NB。且螺线管任意横截面的磁感应强度都相等。所以,对于这种串联结构不能采用定积分的方法计算各电流元nId?在场点P的合磁场。

18.四川省大雾时空分布特征研究 篇十八

采用1986~四川省157个站22年大雾资料,初步统计分析了四川省大雾时空分布特征.结果表明:年平均雾日数最多的`主要在四川盆地;雾日有明显的季节和月际变化,春、夏季年均雾日数较少,分布范围较小,秋、冬季年均雾日数较多,分布较广;雾大多开始于晚上20时~次日早上8时,结束于8~12时;其中持续0~3小时的大雾所占比例最大.近22年雾日年际变化趋势:约40%的观测站呈显著下降趋势,且分布集中在四川盆地,有少数的站点呈显著上升趋势.

作 者:唐信英 罗磊 王鸽 莫瑶 TANG Xinying LUO Lei WANG Ge MO Yao 作者单位:唐信英,罗磊,王鸽,TANG Xinying,LUO Lei,WANG Ge(中国气象局成都高原气象研究所,成都,610071)

莫瑶,MO Yao(山东省滨州市气象局,滨州,256612)

19.安徽地区闪电时空分布特征 篇十九

1 安徽省闪电监测系统概况及资料来源

本文所用到的闪电资料采用安徽省LD-Ⅱ型闪电定位系统2007-2009年的完整原始闪电记录。由于原始记录数据全部是由大量的TXT文本组成, 需要处理大量的文本数据。本文选择Matlab软件进行编程, 然后对闪电资料进行统计分析。

2 安徽地区闪电时空分布特征分析

2.1 闪电频数的时间分布特征

对2007-2009年的闪电资料进行处理等到每个月的平均闪电频数, 图1给出了安徽地区的闪电频数年分布图。由图1可以看出, 正闪和负闪呈典型的单峰值分布, 都在7月达到最大值, 所占比例分别为全年的32.1%和40.0%。正负闪电大多发生在夏季, 在冬天发生闪电最少。负闪占总闪电的比例最大, 达到了96.9%, 并与总闪电的分布特征基本相同, 而正闪极少发生。

由图2可以看出闪电的日变化呈现出双峰分布, 主峰值在16:00, 次峰值在06:00;闪电集中分布在12:00-21:00, 其他时辰闪电频数较少。

2.2 闪电频数和强度的空间分布特征

利用2007年-2009年的闪电定位资料, 结合安徽的边界地图, 利用suffer软件绘制出安徽地区的闪电密度分布图和闪电强度分布见图5、图6。

由图3可看出, 安徽地区的平均雷击大地密度在2~8次/ (km2·a) , 极大值位于六安境内, 其闪电密度达到了15次/ (km2·a) ;还有其他高值区散落于阜阳、巢湖和安庆境内, 都达到了10次/ (km2·a) ;闪电低发区主要位于萧县与砀山境内。由图4可看出安徽大部分区域的平均雷击强度在5~85 k A, 最大可达到185 k A, 雷击强度相对较大的区域位于巢湖、马鞍山一带。

2.3 闪电强度时间分布规律

分别统计2007年1月1日-2009年12月31日期间各月的所有闪电强度样本, 制成方框-端须图, 如图6所示。假定闪电强度数值呈准正态分布, 在每个长方框的上下端, 代表准正态分布两端占样本总数25%个例的闪电强度数值 (平均) , 方框里的黑线代表占样本总数50%个例的闪电强度数值 (平均) , 方框中的“□”表示样本均值, 从长方框上下端延伸出的粗黑线的端点, 代表占样本总数5%个例的闪电强度数值, “×”代表占样本总数1%个例的闪电强度数值, 最下端和最上端的短线“-”表示该月份所有闪电强度样本的最小值和最大值。

由图5可以看出:闪电强度值相对比较集中, 主要集中在5~200 k A, 超过50%的样本分布在20~100 k A;各月平均闪电强度在50 k A左右, 平均闪电强度无明显的年变化规律。

由闪电强度的分布特征可以看出, 与闪电频数不同, 闪电强度随时间的分布无明显规律, 一年中各月各时次均有可能发生强闪电, 但由于闪电集中发生在6-8月的12:00-21:00, 因此该时段内强闪电出现频数很高。

3 结论

安徽地区的闪电活动规律具有明显的季节性特征, 夏季的6-8月是闪电活动的高峰期, 其次是春季的4、5月份;秋季和冬季闪电活动最弱。

闪电活动具有明显的日变化特征, 闪电活动主要发生在每天的12:00-21:00, 其他时辰闪电频数较少。

安徽地区的平均雷击大地密度在2~8次/ (km2·a) , 极大值位于六安境内, 其闪电密度达到了15次/ (km2·a) ;还有其他高值区散落于阜阳、巢湖和安庆境内, 都达到了10次/ (km2·a) 。

闪电强度无年变化特征, 一年中各月都有可能发生强闪电。各月闪电平均强度在50 k A左右, 平均闪电强度无明显的年变化规律。由于闪电集中发生在6-8月的12:00-21:00, 因此该时段的强闪电频数最高。

摘要:利用2007-2009年安徽省闪电监测定位仪系统资料, 对安徽地区闪电活动的时间和空间分布进行统计分析, 发现安徽地区的闪电活动规律具有明显的季节性特征, 夏季 (6-8月) 是闪电活动的高峰期, 其次是春季 (4-5月) ;闪电活动具有明显的日变化特征, 闪电活动主要发生在每天的12:00-21:00, 其他时间闪电频数较少;安徽地区的平均雷击大地密度在28次/ (km2·a) , 极大值位于六安境内, 其闪电密度达到了15次/ (km2·a) ;各月闪电平均强度在50 k A左右, 平均闪电强度无明显的年变化规律。这些闪电特征值可以为雷电防护与雷电灾害评估提供一些理论参考。

关键词:安徽地区,闪电定位仪系统,闪电分布特征

参考文献

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20.统计学分布特征 篇二十

关键词 胡椒 ;槟榔 ;间作 ;根系空间分布

分类号

复合栽培可充分利用水土光热等资源,提高单位面积土地的产出水平和经济效益,一直以来在农业生产中占据重要地位[1-4]。根系是间作系统中植物间养分、水分竞争的主要场所[5],植物对土壤水分和养分的竞争能力则取决于根系的形态、生理塑性及其在土壤中的时空分布格局等[6-7],因此,植物根系特征是选择合理复合系统配置的标准,适宜的作物根系特征是复合系统成功的主要因素之一[8]。胡椒/槟榔间作具有明显的间作产量优势,是较为理想的高效种植模式[9-10],已成为槟榔林下主要复合种植模式之一,但目前关于其间作的互作机制及优势产生的机理研究较少。胡椒和槟榔地上部彼此干扰少,且同为浅根系作物,地下部相互作用应是间作群体作用的主要方式。为此,本研究采用根箱模拟试验,初步探索了胡椒/槟榔间作系统根系空间分布特征,以期为揭示该模式间作互作机理及其生产应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于2014年4~10月,在中国热带农业科学院香料饮料研究所智能大棚进行。试验点地处N18°44′、E110°11′,年平均温度约24.5℃,年降雨量约2 200 mm。供试土壤为红壤土,试验前按大田有机肥(牛肥)周年施用量,即土壤与有机肥重量比为1∶0.05,计算土壤、有机肥用量,称量粉碎后的土壤和腐熟有机肥,充分混匀后装盆使用。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

采用根箱培养(图1),根箱内有效尺寸为高×宽×厚=45 cm×30 cm×3 cm。设胡椒/槟榔间作、单作胡椒、单作槟榔4个处理,每处理3次重复,双苗定植。培养期间每隔2~3 d检查土壤湿度,并用烧杯等量浇水,以保持土壤湿润,并进行其他日常管理,保证幼苗正常生长。

1.2.2 样品采集及测定

试验前选择长势一致的胡椒、槟榔幼苗,测量株高、称量鲜重。试验后将地上部和地下部分别取样,地上部测量株高,称量鲜重;地下部取样时,将根箱内有效区域划分成150个3 cm×3 cm×3 cm的立方格,水平方向10个,垂直方向15个(图2),对每个立方格分别进行取样,标记后带回实验室,清洗后分离出胡椒、槟榔根系,用吸水纸吸干水后称量鲜重,并采用根系扫描仪分别对每格的胡椒、槟榔根系进行扫描,用WinRhizo软件对根系形态指标进行分析。

1.2.3 数据统计分析

由于同一作物幼苗株高、鲜重存在差异,因此数据统计时采用生长量表示,即试验后数据与试验前数据的差值。数据分析采用Excel和SPSS 13.0软件。

2 结果与分析

2.1 不同种植模式胡椒、槟榔生长量

间作模式下胡椒、槟榔的株高和鲜重生长量均比单作低,其中间作鲜重生长量与单作的差异达显著水平。间作后胡椒的株高和鲜重生长量分别比单作低5.51%和5.19%,而槟榔的株高和鲜重生长量分别比单作低20.14%和69.35%。说明,间作对2种作物生长量均产生一定影响,但对槟榔生长量的影响更大(表1)。

2.2 不同种植模式胡椒、槟榔根系形态

间作后胡椒、槟榔的总根长、总根表面积、平均根系直径和总根体积均低于单作,其中,间作胡椒除总根长显著低于单作外,其余根系形态指标差异均未达显著水平;而间作槟榔各项根系形态指标均显著低于单作,间作模式下总根长、总根表面积、平均根系直径和总根体积分别比单作低48.31%、44.77%、6.03%和40.50%。说明,间作对2种作物根系生长均产生一定影响,而对槟榔根系的影响更大(表2)。

2.3 不同种植模式胡椒、槟榔根系空间分布

2.3.1 根长密度垂直分布

随土层深度的增加,单作、间作胡椒根长密度均呈增加趋势,但均未达显著水平。0~330 cm土层间作胡椒根长密度变化趋势与单作相近;330 cm以下土层间作的增加趋势更加明显;在360 cm土层处槟榔根长密度下降为零时,胡椒根长密度显著增加,根长密度相对比例从8.71%增加到14.75%,此后持续保持较高比例,依次为13.54%和12.72%。说明间作后胡椒根系向下生长以避开槟榔根系,减少种间竞争。单作、间作槟榔根长密度随土层深度增加均呈先增后减的趋势。间作槟榔根长密度相对比例在180 cm土层处最高,达24.18%,而单作槟榔根长密度相对比例在120 cm土层处最高,为16.72%,且同土层间作槟榔根长密度比均低于单作(图3、表3)。

2.3.2 根长密度水平分布

在水平空间分布上,间作胡椒根长密度集中在距胡椒植株垂直距离0~210 cm土层内,相对比例高达89.60%。而单作胡椒根长密度则集中0~180 cm土层内,相对比例达83.60%;在0~180 cm土层内间作变化趋势与单作相近,但180 cm土层以后间作根量明显高于单作,说明间作促进了胡椒根系水平生长。单作、间作槟榔根长密度均集中在距胡椒植株垂直距离270 cm以外土层内,相对比例分别高达90.80%和91.70%,而同一土层内间作根长密度比单作低。结合根系垂直空间分布可以看出,间作后2种作物在距胡椒植株垂直距离180~240 cm处根系生态位重叠,而在生态位重叠区域内胡椒根长密度比单作高,槟榔根长密度比单作低(图4、表4)。

3 讨论与结论

研究表明,间作后胡椒、槟榔的株高和鲜重生长量,及总根长、总根表面积、平均根系直径和总根体积等根系形态指标均低于单作,其中槟榔的株高和鲜重生长量分别比单作降低20.14%和69.35%,且各项根系形态指标均显著低于单作。说明胡椒/槟榔间作系统存在种间竞争,对2种作物地上部和地下根系生长都产生一定影响,但对槟榔的影响更大,即间作系统种间竞争中胡椒处于竞争优势,而槟榔处于弱势,这与杨建峰等[9]的研究结果一致。

nlc202309040054

在根系空间垂直分布上,360 cm以上土层间作胡椒根长密度变化趋势与单作相近,但在360 cm土层深度处槟榔根长密度下降为零时,胡椒根长密度显著增加,此后持续保持较高比例。在根系水平空间分布上,随着距胡椒植株垂直距离的增加,间作后胡椒根量相对单作增加,但结合垂直分布来看,间作胡椒水平根量增加出现在垂直方向360 cm以下土层,即槟榔根长密度为零后。虽然间作后2种作物在距胡椒植株垂直距离180~240 cm处根系生态位重叠,但在生态位重叠区域间作胡椒根长密度高于单作,而间作槟榔根长密度低于单作。这说明胡椒/槟榔间作系统种间竞争导致了胡椒根系向下生长,而同时槟榔根系生长空间缩小,这可能是2种作物对空间养分和水分的竞争迫使胡椒根系向偏深层伸展,槟榔根系收缩,即间作后2种作物均改变各自生态位以减少重叠,从而减少种间竞争,这与其他间作的结果基本一致[11-12]。从2种作物根系空间分布变化来看,间作后槟榔根系受到的影响更大,也进一步说明胡椒/槟榔间作系统中胡椒是优势作物。

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