“环境力学文摘”,第71期,2022年8月29日

发布时间:2022-08-29 访问量:2395

环境力学文摘,第71期,2022829

 

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本期编辑:刘青泉 孙洪广

      依托单位:中国力学学会环境力学专业委员会,江苏省力学学会环境与灾害力学专业委员会

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本期目录

    新闻报道 

新研究:碳排放或使放射性碳测年法逐渐失效

多国科研人员呼吁关注气候变化可能造成的灾难性后果

日本东电:福岛核污水排海设施84日将正式开工

江源科考发现升温3摄氏度或将致高原植被退化

中国气象局:全球平均海平面呈持续上升趋势

中科院青藏所:研究揭示全球稳定同位素反高程效应原因

今年上半年中国环境空气质量总体改善 臭氧浓度有所上升

     人才招聘

中山大学环境科学与工程学院2022年青年人才招聘启事

中国科学院力学研究所重点引才岗位招聘启事

     学术会议

14th International Conference on Hydrodynamics

第十二届全国流体力学学术会议

第五届全国结冰与防除冰学术会议征文通知(第一轮)

     论文成果

DualSPHysics simulations of spillway hydraulics: a comparison between single- and two-phase modelling approaches

Simultaneous removal of Pb and MTBE by mixed zeolites in fixed-bed column tests

      学术期刊

Journal of Fluid Mechanics, Volume 946-10 September 2022

 

 部分期刊最新目录 

 

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 新闻报道
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新研究:碳排放或使放射性碳测年法逐渐失效

来源:新华网

新华社北京84日电 一个国际研究团队日前在英国学术期刊《自然》发表的文章说,广泛应用于考古、司法鉴定等领域的放射性碳测年法未来可能逐渐失效,原因是大量燃烧化石燃料所排放的碳改变了大气中碳同位素的构成比例。

放射性碳测年法是通过测量物品中碳14含量来判断物品生成年代的技术手段。碳14是碳的一种放射性同位素,半衰期约5700年,会自发衰变减少。

地球大气中存在不同的碳同位素,大部分是碳12,也有少量自然条件下生成的碳14。木头、骨头等有机物中含有生物存活时从大气中摄入的碳14,生物死亡后不再摄入新的碳14,其残留有机物中已有的碳14含量会不断衰变减少,测量其中碳14含量比例并对照参考曲线,可估计这些有机物的存世时间。以这种方法能追溯到约5.5万年前,也可用于估算已存世数十年的陈酒等物品大约生成于什么时间。

不过,来自英国、美国的数位研究者认为,碳14测年的准确性可能难以为继。《自然》网站报道说,由于燃烧化石燃料排放了大量不含碳14的二氧化碳,大气中碳14的比例在快速下降。英国帝国理工学院气候物理学研究者希瑟·格雷文解释说,如果来自化石燃料的排放继续增多,大气中碳14比例随之下降,预计在2050年生成的某些物品的碳14含量,可能与某些中世纪文物的碳14含量相似。美国哥伦比亚大学下属地球观测站的研究者凯文·乌诺认为,如果上述预测趋势成真,放射性碳测年法可能逐渐失效。

不过研究人员也表示,还可利用其他技术手段估算物品的存世时间,包括尝试借助其他放射性同位素测年。

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多国科研人员呼吁关注气候变化可能造成的灾难性后果

来源:新华网

新华社华盛顿82日电 多国科研人员1日联合在美国《国家科学院学报》杂志上发表观点文章表示,目前专家们忽视了气候变化可能带来的最糟糕的灾难性情景,而对灾难性气候情况的关注有望促使预防和预警系统的建立。

据美联社报道,来自全球的11位科研人员在文章中呼吁联合国政府间气候变化专门委员会就灾难性气候变化出具一份专门的科学报告,以吸引(大家)关注陷入最糟糕状况的可能性有多大

报道说,这并不是说最坏的情况一定会发生,问题在于没人知道出现这种最坏情况的可能性有多大。文章作者指出,良好的风险分析会考虑最可能发生的事情以及最坏的情况。

文章作者之一、英国埃克塞特大学学者蒂姆·伦顿说,主流的气候科学更多聚焦于最有可能发生的情况,但对事情、风险和大风险极端恶化的过程重视不够。

报道说,当全球科学组织关注气候变化时,他们往往只关注世界上发生的事情:极端天气、温度升高、冰盖融化、海平面上升以及动植物灭绝。但文章作者表示,这没有充分考虑这些因素如何在人类社会中产生影响,并与诸如战争、饥饿和疾病等现有问题相互作用。

文章主要作者、英国剑桥大学学者卢克·肯普表示,即便人类只有1%的可能会面临全球性灾难,那这个1%的可能性还是太高了。肯普说,灾难性的气候场景似乎足以引人注意,并可能促使预防和预警系统的建立。

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日本东电:福岛核污水排海设施84日将正式开工

来源:中国新闻网

中新网83日电 据日本共同社报道,日本东京电力公司3日宣布,福岛第一核电站核污水排海用的海底隧道等排放设备工程将于84日起正式开工。

有关福岛第一核电站的核污染水排海计划,福岛地方政府2日表示,同意海底隧道等排放设备主体工程启动施工。

此前报道,日本政府和东电力争2023年春天左右开始排海,但要获得渔业团体等相关人士的理解势必十分困难。

东电计划使用海水稀释核污染水,再通过海底隧道排放至约1公里外近海。预计全部排完需要几十年的时间。

当地居民和渔业从业者仍然担心核污染水排海计划会带来损失,渔业从业者表现出明显的拒绝态度。

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江源科考发现升温3摄氏度或将致高原植被退化

作者:李劲峰 陈杰 来源:新华网

新华社西宁82日电 题:江源科考发现升温3摄氏度或将致高原植被退化

新华社记者李劲峰、陈杰

以近3年平均气温为基准,当气温升高3摄氏度时,长江源和澜沧江源地区的高寒草甸植被将出现覆盖度降低、物种密度下降、生物多样性减少等难以逆转的退化风险。这是江源综合科学考察最新的实验结果,揭示出气温变化对长江源区植被生态的直接影响。

据介绍,青藏高原是全球气候变化最敏感的地区之一。由水利部长江水利委员会长江科学院牵头组织的2022年江源综合科学考察中,气候变化对植被生态的影响是重点内容之一。多年江源科考数据显示,青藏高原暖湿化特征变化明显,仅长江源地区过去10多年的平均气温比前40多年的气温平均值增加了1.4摄氏度。

科考队员、长江科学院博士任斐鹏和队友孙宝洋博士通过高寒草甸生态系统模拟增温实验观测发现,气候变暖导致江源地区植被变化明显,其中高寒草甸退化、生物多样性下降及水土流失加剧等现象都与气温升高密不可分。

模拟增温试验是国际上观测不同增温状态下植物生态系统变化的主要研究方式。这项实验通过在草地上安装不同高度的温箱,布设传感器观测箱内温度,模拟形成不同增温条件,从而分析以高原嵩草为优势种的高寒草甸植被对气候变暖的响应。

在位于青海省玉树藏族自治州杂多县的水利部长江江源区水生态系统野外科学观测研究站——长江科学院江源基地里,15个六边形温箱被分为5组,高度在0.4米至1.20米间均等分布,加上自然草地对照组,共形成6组不同增温幅度下的植被对比观测样方。

任斐鹏介绍,经过连续3年的原位观测发现,增温幅度小于3摄氏度的情景下,监测样方内的物种数量和群落优势种没有明显变化。当增温幅度达到或大于3摄氏度时,高寒草甸生态系统发生了明显变化,升温越高,监测样方内的植被覆盖度下降越大,生物多样性和物种密度下降趋势更加明显

联合国政府间气候变化专门委员会今年2月发布的第六次评估报告指出,在中等变暖水平(3.2摄氏度)条件下,面临灭绝风险的物种数量显著增多,比如无脊椎动物、两栖动物和有花植物。江源科考的模拟增温实验观测结果,与这一结论能够相互佐证。任斐鹏说,因此升温3摄氏度可能是长江源和澜沧江源区高寒草甸生态系统退化的临界点

植被是维持江源生态健康的重要基础。江源科考队负责人、长江科学院总工程师徐平表示,持续性的模拟增温实验研究将进一步揭示高原高寒草甸生态系统对气候变化的响应机制,这项研究也提示需要进一步加强江源地区气候变化观测,提高生态系统退化风险早期预警能力。

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中国气象局:全球平均海平面呈持续上升趋势

作者:袁秀月 来源:中国新闻网

中新网客户端83日电 (记者 袁秀月)3日,中国气象局发布《中国气候变化蓝皮书(2022)》。蓝皮书显示,20世纪80年代后期以来海洋变暖加速,全球平均海平面呈持续上升趋势。19932021年,全球平均海平面的上升速率为3.3毫米/年;2021年,全球平均海平面达到有卫星观测记录以来的最高位。其中,中国沿海海平面变化总体呈波动上升趋势。19802021年,中国沿海海平面上升速率为3.4毫米/年,高于同期全球平均水平。2021年,中国沿海海平面较1993~2011年平均值高84毫米,为1980年以来最高。

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中科院青藏所:研究揭示全球稳定同位素反高程效应原因

作者:褚尔嘉 来源:央视新闻客户端

81日,中国科学院青藏高原研究所发布消息,该所环境变化与多圈层过程团队余武生研究员联合美国俄亥俄州立大学Lonnie Thompson教授和澳大利亚詹姆斯库克大学Stephen Lewis博士等研究发现,在全球尺度上,从大气水汽稳定同位素的新视角,可以系统地揭示不同地表介质稳定同位素出现反高程效应的原因,并对未来利用稳定同位素方法重建古高度的工作提出了重要建议。该成果728日在线发表于《自然-通讯》(Nature Communications)。

青藏高原的隆升历史,尤其是新生代青藏高原古高度变化是地球系统科学研究中的重点、热点和难点。古高度重建方法主要有:古生物、稳定同位素古高度计和团簇同位素温度计等。其中,稳定同位素古高度计方法最为成熟,已被广泛应用于青藏高原、阿尔卑斯山、安第斯山以及落基山等古高度重建工作中。

利用稳定同位素方法重建古高度,是基于稳定同位素的高程效应原理,也就是,随着海拔逐渐升高,地表介质中稳定同位素值逐渐降低。然而,该方法假设数百万年来气候条件基本不变,这显然不符合实际情况。这造成该方法重建的结果与其它方法所得到的结果不一致。

近年来,研究人员发现,在全球一些地区不同地表介质中(包括冰芯、积雪、雨水、河水等)稳定同位素存在反高程效应的异常现象,即这些介质中稳定同位素随海拔升高而增加。反高程效应学说的出现,与稳定同位素古高度计的理论基础相冲突,阻碍了古高度重建工作的开展。

目前,不同地表介质中稳定同位素出现反高程效应的原因仍然不明。该文章的通讯作者余武生介绍,研究团队发现,在美国西部和亚洲干旱区(从红海到青藏高原北部)等地区对流层中层的水汽稳定同位素存在反高程效应,而且其空间分布格局与地表介质中稳定同位素反高程效应的空间分布格局基本一致。

进一步研究发现,发生水汽稳定同位素反高程效应有两个不可或缺的因素,即远源区的高同位素值的水汽供应和高同位素信号可以通过横向输送从远源区传递到靶区。研究认为,反高程效应在降水发生之前就已经出现在水汽中。由于水汽是降水的物质来源,因此水汽稳定同位素的反高程效应被深深地烙印在降水中。

我们知道,青藏高原等山体逐步隆升导致更大范围内大气环流格局的变化,进而改变了水汽源区和水汽输送路径及水汽稳定同位素值的固有特征。这些变化使得稳定同位素古高度计在这些地区的应用变得更为复杂。因此,在利用稳定同位素古高度计之前,需要仔细考虑山体不同隆升阶段水汽来源和水汽输送路径及其对稳定同位素值的影响。

此外,研究结果还为理解不同海拔高度冰芯稳定同位素记录提供了新思路。合作作者Thompson教授注意到,青藏高原北部古里雅冰川顶部6700米冰芯的平均氧同位素值高于6200米冰芯的平均氧同位素值,研究结果解决了他的困惑,Thompson教授表示,“‘反高程效应提出了一个重要的科学问题,可以解释更长时间尺度稳定同位素记录的异常变化。(总台央视记者 褚尔嘉)

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今年上半年中国环境空气质量总体改善 臭氧浓度有所上升

作者:阮煜琳 来源:中国新闻网

中新社北京722日电 (记者 阮煜琳)中国生态环境部22日通报全国环境空气质量状况显示,今年上半年,全国环境空气质量总体改善,339个城市优良天数比例为84.6%

当日通报全国重点城市排名显示,1月至6月,168个重点城市中,海口、拉萨、舟山、惠州、深圳、贵阳、黄山、丽水、珠海、厦门等城市空气质量相对较好;渭南、咸阳、西安、鹤壁、太原、新乡、安阳、阳泉、焦作、临汾等城市空气质量相对较差。从城市空气质量变化情况看,张家口、贵阳、昆明、广州、唐山等城市相对较好。

上半年,京津冀及周边地区“2+26”城市平均优良天数比例为61.0%PM2.5浓度为每立方米47微克,同比下降4.1%。北京市优良天数比例为77.9%PM2.5浓度为每立方米31微克,同比下降24.4%O3平均浓度为每立方米188微克,同比上升26.2%

生态环境部新闻发言人刘友宾21日在例行新闻发布会上说,今年1月至6月,全国环境空气质量总体改善,339个城市优良天数比例为84.6%,同比上升0.3个百分点。细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫( SO2)、臭氧(O3)等六项主要污染物浓度五降一升,其中PM2.5浓度同比下降5.9%,仅O3浓度同比上升4.3%

刘友宾表示,生态环境部已正式启动重点区域空气质量改善夏季监督帮扶工作,以京津冀及周边地区、汾渭平原、苏皖鲁豫交界地区为重点,聚焦重点行业企业,着力解决造成臭氧污染的突出问题。下一步,继续强化PM2.5污染防治的同时,推进挥发性有机物和氮氧化合物协同减排,有效遏制臭氧浓度增长趋势。()

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人才招聘

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中山大学环境科学与工程学院2022年青年人才招聘启事

地点:广东

 

学校及学院简介 

 

中山大学是中国最早开展环境学科教学和科研的机构之一,经过40余年的快速发展,形成了在国内环境学科领域的整体优势地位,成为国际环境科学与工程领域具有一定影响的教学与科研机构。学院师资力量雄厚,现有教职员工共136人,其中教授27名、副教授38名、讲师3名。在2021软科世界一流学科排名中,中山大学环境科学与工程学科进入全球排名40(全国第7)。 

 

学院在学科建设中重点建设土壤环境与污染控制、水环境与污染控制、大气环境与污染控制以及环境微生物四个学科方向,协调发展环境化学与毒理、环境规划与管理、环境材料及固废处理与资源化等交叉学科。为了适应学科发展的进一步需求,中山大学环境科学与工程学院现面向国内外招聘环境科学与工程、环境管理及相关学科的优秀青年人才。 

 

学院一直以来都非常重视对青年人才的培养工作。除为青年人才提供优越的科研氛围外,学院定期组织专题交流会,围绕学术创新、论文写作、基金撰写、职业规划等问题为青年学者提供帮助和支持。学院近年在青年人才培养方面取得显著成效,为国内知名高校、科研院所及企业培养大批优秀环保人才(如仅2021年一年即有三名青年人才成功转聘中山大学副教授)。 

 

学院组织的系列青年学者交流会 

 

招聘方向: 

 

土壤环境、环境微生物、大气环境、水环境、环境化学、固废处理与资源化、环境规划与管理、环境监测、环境毒理、环境材料等环境相关学科,或化学、化工、材料、催化等交叉学科。 

 

招聘类型: 

 

1、特聘研究员/副研究员岗位 

 

诚聘毕业于海内外知名高校或研究机构,且具有较强科研工作能力的优秀青年博士(具有博士后工作经历的申请人优先)。 

 

2、博士后研究人员岗位 

 

诚聘年龄不超过35周岁,在国内外知名高校、研究机构获得博士学位不超过3年的青年学者。 

 

薪酬待遇 

 

1、学校为青年人才提供具有竞争力的薪酬;根据工作表现,学院每年提供年终绩效薪酬;合作导师额外提供津贴补助(一人一议)。 

 

2、可申请租住广州市及学校人才公寓;学校有附属中小学幼儿园,为教职工子女提供优质教育资源;学校依托10家附属医院提供高水准的医疗保障。 

 

3、聘期结束考核优秀者,可依据学校转聘政策申请转聘副教授岗位。 

 

欢迎咨询相关政策细节。 

 

联系方式 

 

李传浩教授、黄彩娜老师 

 

联系电话:020-39332739 

 

电子邮箱:hjxy@mail.sysu.edu.cn

 

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中国科学院力学研究所重点引才岗位招聘启事

 

地点:北京

中国科学院力学研究所(以下简称力学所)创建于1956年,是以钱学森先生工程科学思想建所的综合性国家级力学研究基地,为我国航空航天事业以及国家经济社会发展作出重要贡献,在国际力学界享有盛誉。 

 

力学所现设有6个科研部门,包括:非线性力学国家重点实验室(LNM)、高温气体动力学国家重点实验室(LHD)、中国科学院微重力重点实验室(NML)、中国科学院流固耦合系统力学重点实验室(LMFS)、宽域飞行工程科学与应用中心(WESA),以及中国科学院空天飞行科技中心。 

 

力学所现有中国科学院院士7名,国家杰出青年基金获得者9名。力学所先后获国家、中国科学院和各部委各种科技奖230余项,其中国家最高科学技术奖1项、特等奖3项、一等奖4项、二等奖13项、三等奖10项,中国科学院和部委级一等奖24项。力学所是我国最早招收研究生、首批具有博士学位授予权和建立博士后科研流动站的单位之一,也是中国科学院博士生重点培养基地之一。 

 

十四五期间力学所将继续坚持工程科学思想,聚焦我国在空天、海洋等国家战略领域中的重大需求,引领非线性耦合的多尺度力学理论与超常环境下力学工程的前沿研究,在流体力学和固体力学等基础研究中取得重要突破,着力发展高超声速飞行、跨域海洋航行器、空间引力波探测等核心关键技术,推动力学与其他工程科学和自然科学的深度交叉,构建从原始创新到技术突破再到系统集成的技术科学创新链,建设国际一流的力学研究中心和科教融合的工程科学研究基地。 

 

诚挚欢迎有志青年加盟力学所,我们携手并进、共襄发展。 

 

一、招聘方向 

 

本次招聘面向高校应届毕业生、留学回国人员和在职人员,岗位招聘专业包含但不限于:固体力学、流体力学、工程力学、一般力学与力学基础、生物力学、爆炸力学、冲击动力学、水动力噪声、计算力学、控制科学与工程类、气动声学、航空宇航科学与技术、机械工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、光学工程、控制科学与工程、计算机科学与技术类、数学类、物理学、化学类、生物学类等诸多学科及相关交叉学科。 

 

招聘重点方向及岗位数量设置如下。 

 

重点方向1:新型高超声速飞行技术与验证 

 

主要研究方向:跨流域飞行技术及验证、临近空间可重复使用高超飞行器技术及验证、助推运载器系统设计与集成、高超声速飞行地面综合研究平台和测试技术、高速飞行器数字孪生。 

 

岗位数量:10个。 

 

重点方向2:微重力流体物理与引力波探测 

 

主要研究方向:微重力流体物理、空间引力波探测及微重力条件关键技术验证、空间生命科学与生物技术。 

 

岗位数量:5个。 

 

重点方向3:湍流与跨域海洋航行器技术 

 

主要研究方向:非均衡湍流与工业湍流软件核心技术、跨深域潜航器的环境载荷与隐身机理、跨介质航飞器设计理论与关键技术。 

 

岗位数量:5个。 

 

重点方向4:强动载效应与极端服役可靠性 

 

主要研究方向:强动载效应的介尺度理论与精准预测、极端环境下材料的高性能化和服役可靠性、复杂热力载荷下高速目标的高效HS机理、极端环境下国产化装备关键部件结构完整性评价。 

 

岗位数量:5个。 

 

重点方向5:流域与海洋工程复杂力学环境预测 

 

主要研究方向:深厚覆盖层水电开发中工程灾害机理及防治技术、新型海洋工程结构的流固耦合理论与安全评估方法、天然气水合物、深海油气高效开采方法与新技术。 

 

岗位数量:5个。 

 

重点方向6:跨尺度生物力学与力学医学工程 

 

主要研究方向:跨尺度力学-生物学耦合机制与力谱-荧光谱耦合关键技术、分子芯片/细胞芯片/类器官的工程化构建与力学调控、心脑血管的跨尺度力学模拟与智能化医疗器械技术。 

 

岗位数量:5个。 

 

重点方向7:新型空天动力与高焓流动光电特性预测 

 

主要研究方向:宽速域宽空域组合动力原理和技术、高马赫数吸气式推进机理及其试验技术、提升高焓设备性能的新方法及其关键技术、高马赫数气动光学效应研究。 

 

岗位数量:5个。 

 

重点方向8:基于机器学习的非线性多尺度力学 

 

主要研究方向:数据融合的非线性多尺度力学理论、模型和方法、力学智能模拟算法、流体湍流和固体破坏精准预测、复杂系统智能优化与控制技术,应用于未来轨道交通、新一代飞行器、非常规能源与节能降碳等重大需求。 

 

岗位数量:5个。 

 

二、招聘条件 

 

1.科研能力强,基础知识扎实,为人正派,责任心强,有较强的进取精神和团队合作精神; 

 

2.年龄一般应在35周岁以下,条件优秀者年龄可适当放宽; 

 

3.身体健康,与本单位职工没有血缘亲缘关系。 

 

三、岗位待遇 

 

1.择优解决北京户口:为优秀的非北京生源应届毕业生、高级专业技术人员、留学回国人员解决北京户口; 

 

2.提供有竞争力的薪酬待遇,完善的社会保险、住房公积金等; 

 

3. 工作地点相对灵活,北京中关村、北京怀柔)、广州南沙三地可选; 

 

4.提供完善的福利保障,员工食堂、人才公寓、带薪年假、年度健康体检、各类其他福利等; 

 

5.完善的员工职业发展体系和培训体系; 

 

6.丰富多彩的职工集体活动; 

 

7.配合中科院“3H”工程,协助子女入园入学。 

 

四、报名要求 

 

1.报名截止时间:202288 

 

2.应聘者须提供以下材料: 

 

1所岗位申请表(附件1); 

 

2)学历、学位证书、成绩单、身份证和有关技能证书复印件; 

 

3)获奖证书复印件; 

 

4)论文、专利、专著目录及代表性论著。 

 

3.特别说明: 

 

1)如为应届生,需在20228月底之前按时拿到学历学位证书; 

 

2)邮件标题请按照应聘重点方向序号-姓名-专业-毕业学校-最高学历-毕业时间填写; 

 

3)欢迎研究领域与招聘岗位相关或相近的人员积极报名。 

 

五、报名方式 

 

有意者请将申请材料邮箱(zhaopin@imech.ac.cn)投递简历,请将证书和论文等相关材料扫描成图片一并发送,初审通过者,通知面试。 

 

六、联系方式 

 

通信地址:北京市海淀区北四环西路15号,中国科学院力学研究所人力资源处,邮政编码:100190 

 

话:82543862 

 

联系人:曹老师 

 

箱:zhaopin@imech.ac.cn 

 

址:http://www.imech.ac.cn/ 

 

研究所微信公众号:IMECH_CAS 

 

附件: 

 

中国科学院力学研究所岗位申请表.docx 

 

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 学术会议

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14th International Conference on Hydrodynamics

大会官网

 

http://ichd2022.cssrc.com.cn/


会议时间:20221021-25

 

会议地点:中国无锡

 

联系方式

 

Email: ichd2022@cssrc.com.cn

Tel: +86 510 85558639

 

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第十二届全国流体力学学术会议

大会官网

 

http://ncfluid2022.libun.cn/

 

会议地点:中国西安

 

会议日期:20220922-25

联系方式

 

酒店及会场: cnn@nwpu.edu.cn (陈娜妮);  ybzhang2022@126.com (张亿宝)15619313762 (李文丰)

 

投稿:ncfm12@nwpu.edu.cn (陈鑫)gaochen@nwpu.edu.cn (高琛)

 

 

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第五届全国结冰与防除冰学术会议征文通知(第一轮)

重要信息

详细信息  http://www.allconfs.org/meeting/index.asp?id=13087

 

举办时间      202211

 

投稿邮箱      cia@csaa.org.cn

 

举办地点      中国长沙          

 

截稿时间  20221015

 

联系人         

 

刘森云   18881100767

 

      15874855280

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论文成果

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DualSPHysics simulations of spillway hydraulics: a comparison between single- and two-phase modelling approaches

 

作者信息:

Gu, Shenglong, Zheng, Wengang, Wu, Haitao, Chen, Chen, Shao, Songdong,

电子邮件地址: songdongshao@hotmail.com

文章地址:

Gu S, Zheng W, Wu H, Chen C, Shao S. DualSPHysics simulations of spillway hydraulics: a comparison between single-and two-phase modelling approaches. Journal of Hydraulic Research, 2022: 1-18.

ABSTRACT: 

This technical note presents the DualSPHysics application to spillway hydraulics, and an extensive comparison has been made between the single-water and two-phase water-air modelling approaches. It has been found that the DualSPHysics code based on the smoothed particle hydrodynamics method could provide a promising design tool for spillway flows in the engineering field. The model is first validated on a documented skimming flow and the numerical results are also compared with those computed from a smoothed spillway flow. Then the model is further validated by a laboratory experiment for a nappe flow, where the computed flow depth and velocity are validated against the physical measurements. It has been disclosed that for a skimming flow, the single- and two-phase SPH modelling approaches lead to small differences, while for a nappe flow with more serious free surface motion, the two-phase model clearly improved the simulation accuracy. After the model is fully validated, it is applied to investigate a practical spillway flow under different flow discharges, bed slopes and step numbers, covering two distinct spillway flow regimes. From the simulation results, the flow energy dissipation features are investigated with regards to the different flow rates and spillway configurations. It has been found that the energy dissipation efficiency of a spillway is proportional to the number of the steps but inversely proportional to the flow discharge and the spillway slope.

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Simultaneous removal of Pb and MTBE by mixed zeolites in fixed-bed column tests
 

作者信息:

Zhang, Yunhui, Wang, Fei, Cao, Benyi, Yin, Hailong, Al-Tabbaa, Abir

电子邮件地址: yinhailong@tongji.edu.cn

文章地址:

Zhang Y, Wang F, Cao B, Yin H, Al-Tabbaa A. Simultaneous removal of Pb and MTBE by mixed zeolites in fixed-bed column tests. Journal of Environmental Sciences, 2022, 122: 41-49.

ABSTRACT

The co-contamination of metals and organic pollutants, such as Pb and methyl tert-butyl ether (MTBE), in groundwater, has become a common and major phenomenon in many contaminated sites. This study evaluated the feasibility of their simultaneous removal with permeable reactive barrier (PRB) packed with mixed zeolites (clinoptilolite and ZSM-5) using fixed-bed column tests and breakthrough curve modeling. The effect of grain size on the permeability of PRB and removal efficacy was also assessed by granular and power clinoptilolite. The replacement of granular clinoptilolite by powder clinoptilolite largely reduced the breakthrough time but increased the saturation time nearly fourfold. The column adsorption capacity of clinoptilolite powders almost tripled that of clinoptilolite granules (130.6 mg/g versus 45.3 mg/g) due to higher specific surface areas. The minimum thickness and corresponding longevity of PRB were calculated as 7.12 cm and 321.5 min when 5% of granular clinoptilolite was mixed with 5% ZSM-5 and 90% sand as mixed PRB reactive media compared with 10.86 cm and 1230.2 min for the application of powder clinoptilolite. This study is expected to provide theoretical support and guidance for the practical application of mixed adsorbents in PRBs. (c) 2022 The Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences. Published by Elsevier B.V.

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学术期刊

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Journal of Fluid Mechanics, Volume 946-10 September 2022

Full Paper

Nonlinear Bragg scattering of surface waves over a two-dimensional periodic structure

Contribution of tip and hub vortex to the structural response of a marine rudder in the propeller slipstream

General solutions of linear poro-viscoelastic materials in spherical coordinates

Air entrapment of a neutral drop impacting onto a flat solid surface in electric fields

Natural convection and pattern interaction in a two-dimensional vertical slot

Transfers of energy and helicity in helical rotating turbulence

Evaluating the stretching/compression effect of Richtmyer–Meshkov instability in convergent geometries

An experimental study of flow–structure interaction regimes of a freely falling flexible cylinder

Natural convection in vertical enclosures with conjugate boundary conditions

Elastic solid dynamics in a coupled oscillatory Couette flow system

Wall-cooling effects on pressure fluctuations in compressible turbulent boundary layers from subsonic to hypersonic regimes

Chordwise flexible aft-tail suppresses jet-switching by reinstating wake periodicity in a flapping foil

Closely spaced co-rotating helical vortices: long-wave instability

Particle subgrid stress models for large Stokes numbers in particle-laden turbulence

Direct numerical simulation of the turbulent kinetic energy and energy dissipation rate in a cylinder wake

The double backward-facing step: effect of forcing on interacting separated flow regions

Large-eddy simulation of gusty wind turbulence over a travelling wave

Eccentricity effect on horizontal capillary emptying

Analysis of scale-dependent kinetic and potential energy in sheared, stably stratified turbulence

Drag reduction by a flexible hairy coating

Two-fluid coaxial atomization in a high-pressure environment

Critical selection of shear sheltering in electroconvective flow from chaotic to steady state

Dynamic stabilisation of Rayleigh–Plateau modes on a liquid cylinder

Nucleation effects on cavitation about a sphere

The various facets of liquid metal convection

Synchronization of detonations: Arnold tongues and devil's staircases

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部分期刊最新目录

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Environmental Fluid Mechanics:

https://link.springer.com/journal/10652/volumes-and-issues/22-2
Water Resources Research:

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Journal of Fluid Mechanics:

https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-fluid-mechanics/latest-issue

Wiley Interdisciplinary Reviews-Climate Change:

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