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  • 简介:利用2010年南京夏季城市热岛三维结构试验中的湍流观测资料,对南京市委党校和南京信息工程大学观测场2个观测点的湍流统计量和湍流通量进行了对比分析。结果表明:城市平均风速大于郊区;城郊2地的湍流强度都呈现出Ix〉Iy〉Iz的趋势,水平方向上的湍强城郊相差不大,而垂直方向上,郊区的Iz要明显低于城市;城、郊的风速归一化标准差σu/u*、σv/u*、σw/u*都符合MoninObukhov相似理论的"1/3"定律,城市的垂直风速归一化标准差大于郊区,而水平方向上的风速归一化标准差则明显小于其他下垫面;郊区风速归一化标准差与常熟农田的拟合结果较为相似,而城市风速归一化标准差与长白山森林的拟合结果更为接近;夏季城市以感热通量为主,而郊区湍流能量的输送以潜热通量为主,且城市的湍流热通量受太阳辐射的影响更大。

  • 标签: 城郊对比 湍流强度 湍流宏观量统计 湍流热通量
  • 简介:Kolmogorov的5/3次方律E(k)=Cε^2/3k^-5/3矿乃是20世纪湍流研究最重要的理论研究成果。这里E代表湍流能谱,占为湍流能量耗散率,k为波数,C为一常量。在极高雷诺数流动中-5/3次方律被很多实测数据验证。但是对于有限雷诺数问题,湍流能谱具有-5/3次方律的波数范围一般很窄;湍流实验证实,瞬时湍动能耗散存在时空分布极不均匀的情况,即所谓的间歇性现象,湍流物理量呈明显的非高斯分布,

  • 标签: 湍流能谱 KOLMOGOROV 标度律 高雷诺数流动 理论研究成果 数据验证
  • 简介:基于湍流对激光束的扩散和漂移效应,提出了一种采用激光雷达观测湍流强度的方法。湍流对光束产生扩散和飘移作用,使激光光束偏离激光雷达接收视场,造成后向散射光能量损失。对比常规散射回波信号与畸变回波信号的差别可以测量湍流强度。实验表明该方法与其他方法的测量结果具有一致性,证明了该方法的有效性。

  • 标签: 激光雷达 大气湍流 折射率结构常数 光束扩散
  • 简介:Richardson-Kolmogorov能量级串理论是湍流研究中最重要的基础理论,其中一个推论是能量的传输和耗散应当是均衡的,对应于耗散系数Cε为常数.然而近些年的实验及数值模拟都发现了不符合RichardsonKolmogorov能量级串理论的非均衡耗散律,即使在此区域内Reynolds数足够高,能谱满足Kolmogorov的-5/3标度律,Cε也不为常数,而满足Cε-ReI-m/ReL-n,其中m≈1≈n,ReI为入口Reynolds数,ReL为以积分尺度为特征长度的当地Reynolds数.近三年来又发现流向速度梯度扭率Sk和Lagrange速度梯度自相关的时间演化Φ'(ijij)也可以用来度量非均衡湍流现象,为非均衡湍流的研究开辟了新路.

  • 标签: 非均衡湍流 耗散系数 流向速度梯度扭率 Lagrange速度梯度自相关方程
  • 简介:概述了国内外利用分子动力学研究流动的方法,主要介绍一种新的数值计算方法--格子Boltzmann方法.对此法的原理、模拟的模型及其在湍流流动中的应用进行了综述.分析这种方法在模拟湍流时存在的问题.为湍流流动研究者指出了一条新的途径--用分子动力学理论研究湍流流动.

  • 标签: 流体力学 格子BOLTZMANN方法 分子动力学 湍流
  • 简介:摘要:中国的湍流研究发展历史并不长,从20世纪30年代开始,主要的人物有周培源、张国藩、林家翘、庄逢甘、谈镐生等诸位先生。本文简单介绍了早期湍流研究的科学家们为中国湍流事业的发展做出的重要贡献,他们的巨大努力为今后中国湍流研究的发展奠定了坚实的基础。

  • 标签: 湍流,湍流统计理论,均匀各向同性湍流,N-S方程
  • 简介:湍流是影响飞行安全的重要因素,在利用机载气象雷达进行检测时,通常是通过回波信号的谱宽来判断目标的。但是回波信号的谱宽不仅与气象目标本身有关,还与雷达参数有关,检测时需要进行定标。从大气湍流微粒间相关性的角度讨论了机载气象雷达中湍流的定标问题。不考虑相关性时,通过公式推导,证明目标的方位角和距离等因素对于谱宽的测量是没有影响的。考虑大气湍流微粒间的相关性时,引入大气湍流的相关模型,研究了目标方位以及飞机速度对于谱宽的影响,并通过仿真给出了定性分析。

  • 标签: 机载气象雷达 湍流检测 湍流谱宽 定标
  • 简介:摘要泥沙问题是影响河流健康的重要因素。河道整治及泥沙治理工作就要研究水流对泥沙颗粒的耦合作用。明渠流作为最为常见的自然流动,研究明渠流对泥沙颗粒的启动、输移的影响有重要意义。本文对泥沙启动、输送,明渠湍流结构,以及明渠湍流对泥沙输送的影响,就前人的研究结果进行了总结概括。

  • 标签: 泥沙启动 湍流 明渠 概述
  • 简介:当前大多数工程的湍流流体问题都是应用已有的湍流理论模型得以解决的,FLUENT是专业流体软件中的一种,现已得到广泛应用。此文介绍了湍流理论模式的发展和各种模型的适用条件,对各种湍流模型在FLUENT中的计算成效进行了分析。

  • 标签: 湍流模型 FLUENT 流体软件 流体力学
  • 简介:

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  • 简介:由条带和流向涡的循环再生构成的近壁自维持过程(self-sustainingprocess,SSP)是壁湍流产生和维持的重要机制.文章通过对最小槽道的直接数值模拟(directnumericalsimulation,DNS)获得近壁自维持过程的流场数据,采用正规正交分解法(properorthogonaldecomposition,POD)对该数据进行分析,获得了不同流向和展向尺度的特征模态,通过将Navier—Stokes方程在这些模态上进行投影,得到近壁自维持过程的降阶模型,并采用DNS数据对降阶模型的预测能力进行了评价.该模型被初步应用于大涡模拟近壁模型的构造.

  • 标签: 壁湍流 降阶模型 正规正交分解 直接数值模拟 壁模型
  • 简介:一、引言云中总有一定程度的湍流存在,然而究竟多大强度的湍流扰动对降水形成的微物理过程有影响,目前尚不清楚.研究湍流对处在发展初期的积云中碰并过程的作用是特别有趣的,有研究证实,湍流增强,则微滴增长.又有人认为,在海洋上弱的湍流可以引起云滴谱的明显展宽.其结果是,对于起伏的湍流速度场,不同尺度的云滴对应不同的

  • 标签: 云滴谱 碰并 微物理过程 微滴 随机微分方程 云中
  • 简介:在理论上对大气湍流进行3维卷积封闭,建立了描述平均量的统计平流扩散方程,其一维形式同于Transilient理论。使用该封闭建立了简化气候模型,数值试验表明该模型相空间有4个螺旋吸引子:两个问冰期、冰期和深冻冰期。该系统对气候参数敏感,在吸引子间跳跃,准周期为万年到百万年,伴有数十年准周期波动。该研究得到了以下3个主要成果:

  • 标签: 气候变化 大气湍流 3维卷积封闭 大气平均量
  • 简介:摘要:旋转湍流是经常会见到流动现象,不论在风力机中还是压缩机中,都是非常常见的。旋转湍流有许多突出性特点,比如结构明显,平面突出等,目前有很多计算旋转湍流的方法,但是每一种方法都有优势也有弊端,始终没有一种通用的计算模型。因此,本文阐述了湍流计算方法分类、雷诺时均模拟方法、尺度解析模拟方法、转捩模型以及局部时均化模型,对流体机械旋转湍流计算模型进行简单的分析和探讨。

  • 标签: 流体机械 旋转湍流 计算模型
  • 简介:湍流燃烧模型及CFD仿真软件的实验验证以及实际燃烧装置性能改进中,准确的温度测量以及温度梯度分布测量十分重要.Rayleigh散射、过滤Rayleigh散射和双线平面激光诱导荧光等基于激光的测温技术已在湍流燃烧实验研究中广泛应用,但每种测温技术都不能满足所有的测量环境.因此,须根据具体的探测对象和测量需求,对测温方法和实验方案进行合理选择.文章主要对这3种测温技术的工作原理、适用条件、研究现状和实际应用中需注意的问题进行综述.

  • 标签: 燃烧诊断 温度 激光 光谱 湍流燃烧
  • 简介:正确计算出三通管内流体交汇附近的流场、温度场和压力场的分布情况,对于管路的设计具有重要作用。本文以石油工业中常见的三通管为例,应用计算流体力学(CFD)技术,研究三通管管内流体各个流态参数,使用了FLUENT软件的标准模型对管内流体进行了二维模拟。在此过程中采用了不同流体介质和不同状态参数,并对模拟结果进行了分析,得出了用FLUENT进行模拟,效果良好。

  • 标签: 计算流体力学(CFD)FLUENT 二维数值模拟 三通管
  • 简介:在量热完全气体、热完全气体和化学反应完全气体等3种气体模型假设下,利用Mach数为4.05、壁温为1300K的超声速槽道湍流的直接数值模拟(directnumericalsimulation,DNS)结果,对标度律和自相似性做了详细分析.结果表明,不仅在量热完全气体模型下存在标度律和扩展自相似性,而且在热完全气体和化学反应完全气体模型下标度律和扩展自相似性仍然成立.压缩性的影响使得速度结构函数通过Favre平均获得更为合适.与热完全气体模型的结果相比,化学反应完全气体和量热完全气体模型的结果吻合更好.

  • 标签: 真实气体效应 槽道湍流 标度律 扩展自相似性
  • 简介:利用三维对流边界层的大涡模拟模式研究对流边界层湍流统计特征量,模拟结果与前人的同类模拟工作及实验观测结果相比较,得到了一致的结论.

  • 标签: 大涡模式 湍流 对流边界层
  • 简介:在流量脉动条件下,本文对矩形通道内的湍流流动特性进行了实验研究,通过理论分析,得到了影响脉动湍流的主要作用力和关键的无量纲数,分析了脉动周期、相对振幅等因素对流量与压降的相位差、压降-流量曲线、时均摩阻系数的影响,并与稳定流动状态下的流动特性进行了对比。实验结果表明:对于低频脉动湍流,压降驱动力、摩擦阻力和流体自身惯性力是影响流动特性的主要作用力;脉动湍流中,流量的变化滞后于压降变化,存在相位差;由于流体的惯性作用,脉动周期越小,流量脉动的幅值越小;速度相对振幅增大并超过临界值时,时均摩阻系数会显著增大。

  • 标签: 脉动湍流 矩形通道 阻力特性 热工水力 相似准则
  • 简介:采用基于Kolmogorov1941串级湍流模型建立的调制湍流折射率谱模型、简单透镜成像系统传递函数的高斯函数近似和平方近似,从理论上分析了大气成像系统的光学传递函数,研究了有限湍流尺度(湍流内、外尺度)对湍流大气中成像系统光学分辨率的影响.给出了成像系统长曝光光学传递函数和积分分辨率的近似解析关系.结果表明在采用大孔径成像系统成像时,应该考虑湍流尺度对大气系统成像的作用.

  • 标签: 分辨率 光学传递函数 大气湍流