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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:利用北京325m气象塔47m高度上2006年全年连续观测获得的湍流资料,分析了北京城市近地层动量通量、感热通量、潜热通量和CO2通量的典型日变化、月平均日变化和季节变化特征。分析结果显示:动量通量具有明显的单波峰日变化特征,在15时(北京时间)左右达到最大,季节变化中春季最大,冬季次之,夏、秋季最小;感热通量和潜热通量全年变化范围分别为-92~389W·m^-2和-75~376W·m^-2,其日变化也表现为单波峰特征。感热通量的日变化受城市下垫面和人为热源影响,入夜后虽然降为负值,但只略小于0。阴雨天感热通量和潜热通量均很小,降雨前后有明显区别。感热和潜热最大值分别在春季3月和夏季6月,最小值都在冬季1月;城市下垫面CO2通量总表现为正值,即净排放,最大值为3.88mg·m^-2·s^-1,不稳定情况下最小值小于-2mg·m^-2·s^-1。受到人类活动的影响,CO2通量的日变化特征在工作日与周末有明显区别;由于冬季采暖,CO2通量明显大于夏季;在夜间,CO2通量受进城车辆的影响也出现高值。

  • 标签: 城市近地层 湍流通量 CO2通量
  • 简介:土壤通量在地表能量交换中扮演着重要角色,干旱半干旱区土壤通量更加重要。利用张掖国家气候观象台的土壤通量观测资料,分析了不同天气状况下戈壁土壤通量的日变化特征及其与辐射通量的关系。结果表明:晴天大气向土壤传递热量,阴天和雨天土壤释放的热量大于获得的热量。另外还分析了土壤通量季节和年变化特征。在秋冬季节,土壤通量基本处于负值而春夏则刚好相反。

  • 标签: 张掖 土壤热通量 戈壁 净辐射
  • 简介:以盘锦芦苇湿地为研究对象,分析了2015年3月至2016年2月不同土壤深度土壤通量的动态变化特征及其土壤温度对土壤通量的影响。结果表明:不同土壤深度的土壤通量日和年变化基本呈“S”形。土壤通量日动态变化幅度随着土壤深度的增加而减小,日均值呈5cm>10cm>15cm。不同深度的土壤通量日均值呈春季>夏季>秋季>冬季。土壤通量的日动态变化较规律,总体呈晴天>阴天>雨天。15cm土壤深度的土壤温度显著影响着不同土壤深度的土壤通量,并且随土壤深度的增加,相关性也越高。

  • 标签: 芦苇湿地 土壤热通量 土壤温度
  • 简介:可燃材料在火灾中的受热程度直接决定其实际的火灾危险性。材料表面的入射通量是表征材料受热程度的关键参数。在综述现有文献的基础上,归纳总结了可燃材料在火灾中受热分析的基本理论和材料表面入射通量的计算方法,这些基本理论和方法对正确评价材料的火灾危险性和模拟室内火灾的发展过程具有重要意义。

  • 标签: 建筑火灾 可燃材料 入射热通量 净热通量
  • 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:利用2012年冬季天津地区日光温室通量的观测资料,分析了典型砖后墙日光温室的覆盖面、墙体和土壤3个围护面的通量日变化特征。结果表明:2012年冬季天津地区典型砖后墙日光温室土壤中部和后墙上方观测点的平均热通量呈明显的单峰型日变化,后墙下方和土壤前部观测点的通量全天均为5.0—10.0W·m-2,后屋面观测点通量的日变化规律与土壤中部和后墙上方观测点相反,各观测点通量日变化规律在典型晴天时尤其明显,但典型连阴天时各测点通量的昼夜变化基本较小。分析表明,天津地区典型砖后墙日光温室的墙体和土壤为主要的蓄热放热区,前后屋面及各围护结构的结合处为主要的散热区域,各观测点晴天和阴天通量日变化的差异明显,生产上可根据通量的变化规律对日光温室进行保温性能改造。

  • 标签: 砖后墙日光温室 热通量 典型天气 日变化
  • 简介:利用2005年7月盘锦芦苇湿地生长旺季的小气候梯度系统30min观测资料和开放式涡动相关系统10Hz原始观测资料,比较并分析了廓线法、波文比能量平衡法与涡动相关法计算的芦苇湿地生态系统水通量。结果表明:廓线法与波文比能量平衡法计算的芦苇湿地生态系统水通量与涡动相关法得到的芦苇湿地生态系统水通量具有较好的相关性,但是涡动相关法存在能量不平衡。分析盘锦芦苇湿地生态系统水通量的日变化发现,能量平衡各分量基本上以正午为中心,呈倒“U”型分布。用波文比法计算得到的芦苇湿地生态系统日感热通量最大值为164.25W·m^-2,日潜热通量最大值为294.18W·m^-2。降雨之后.芦苇湿地生态系统水通量郝有所增加.尤其是潜热通量增加显著,且峰值出现时间提前。

  • 标签: 芦苇 湿地 微气象 水热通量 廓线法 波文比能量平衡法
  • 简介:摘要:近年来,随着人们对出行要求的提高,道路的畅通与出行的舒适日益被人们所渴望,而传统的城市道路交通信号控制系统单一对机动车的调控越来越不适应时代的发展了。因此,对行人交通的关注慢慢被重视。本研究将采用一种人体红外成像识别技术来分析行人出行规律,利用行人移动轨迹进行OD预测,再利用边缘计算技术提取行人的交通参数,并将这些行人交通参数汇总到信号机,利用这些参数对原交通信号控制系统相关算法进行优化,从而平衡了机动车与行人之间的通行权利,创造了和谐完美的城市交通局面。

  • 标签: 红外热成像 边缘计算 OD分析 大数据
  • 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:在当前中国城市化进程愈演愈烈的情形下,城市热岛冷却效应的研究对于确立城市生态环境可持续化发展的正确途径等有重要意义。采用离线城市冠层模型分析了城市冠层中街区形态和屋顶材料的变化对辐射热量、表面温度及冠层内气温的影响。研究发现:建筑物高度、宽度以及街道宽度等参数的改变对冠层各表面温度的影响较大,当街道宽度增加3m时,地面温度升高约3.5K。但是街道宽度增加,多重反射导致的辐射截陷效应减弱,墙面上更多的热量释放出去,各墙面温度降低约1.5K;冠层气温先增加,日出后降低约0.4K。屋顶材料的改变对辐射及通量和表面温度也有较大影响,与灰色水泥屋顶相比,采用高反照率白色涂料冷却屋顶后,屋顶净辐射热量损失约380Wm?2,屋顶表面温度降低约10K。冠层内街区形态和屋顶材料对城市辐射环境产生直接的影响。

  • 标签: 城市冠层模型 能量收支 街区形态 冷却屋顶
  • 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
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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