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雷暴系统影响下的黄土高原塬区微气象特征研究
被引量：
3
1
作者
张新科
陈晋北
+2 位作者
余晔
赵素平
贾伟
《高原气象》
CSCD
北大核心
2017年第2期384-394,共11页
利用2012年5—9月中国科学院平凉陆面过程与灾害天气观测研究站的观测资料,对比分析了黄土高原塬区夏季发生的阵风雷暴、大风干雷暴和冰雹强降水雷暴过境期间近地层微气象特征。结果表明:雷暴系统过境前几小时近地层便出现较强上升气流,...
利用2012年5—9月中国科学院平凉陆面过程与灾害天气观测研究站的观测资料,对比分析了黄土高原塬区夏季发生的阵风雷暴、大风干雷暴和冰雹强降水雷暴过境期间近地层微气象特征。结果表明:雷暴系统过境前几小时近地层便出现较强上升气流,14 m高度30 min平均垂直速度可达0.25 m·s^(-1),这几乎比该区域无雷暴影响时的垂直速度大1~2个数量级。在雷暴系统过境期间,近地层气压迅速升高,气温急剧下降,上升气流变为下沉气流,14 m高度30 min平均垂直速度可达到-0.18 m·s^(-1)。同时,由于雷暴区与周围环境间存在极强的风速切变和温度切变,造成近地层湍流运动迅速发展,摩擦速度急剧增大,尤其大风和冰雹雷暴期间其值是中午摩擦速度的2倍以上。对湍流谱分析发现,雷暴影响期间湍流涡旋中大尺度涡旋能量显著增大,且此时大尺度涡旋对感热通量输送的贡献起到主导作用,这可能对雷暴系统的加强具有一定促进作用。
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关键词
雷暴系统
近地层
垂直速度
大尺度涡旋
湍流输送
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职称材料
超声速横侧射流混合特性的大涡模拟
2
作者
曹长敏
赵马杰
+1 位作者
周涛涛
叶桃红
《中国科学技术大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期665-673,共9页
采用大涡模拟方法研究了Gamba超声速燃烧室内的横侧射流流场中大尺度涡旋结构以及当地混合特性.超声速来流受到音速射流流体的阻碍,形成了复杂的激波和涡旋结构.由计算结果中的平均马赫数分布图可以清楚地看到激波结构,包括弧形激波、...
采用大涡模拟方法研究了Gamba超声速燃烧室内的横侧射流流场中大尺度涡旋结构以及当地混合特性.超声速来流受到音速射流流体的阻碍,形成了复杂的激波和涡旋结构.由计算结果中的平均马赫数分布图可以清楚地看到激波结构,包括弧形激波、λ激波、桶状激波以及马赫盘;采用Q准则表征三维涡旋结构,可以看到稳态的反向旋转涡对(CVP)、尾迹反向旋转涡对(TCVP)、马蹄涡以及非稳态的射流剪切层涡等结构;此外,由平均流线图可以看到,TCVP结构与CVP结构的旋转方向相反,不对称的CVP结构导致燃料质量分数展向分布不均匀.引入概率密度函数方法分析当地混合特性,结果表明射流近场混合主要发生在射流出口上游回流区以及桶状激波下侧和射流剪切层下侧的射流尾迹区内;射流远场混合分数的概率密度分布从β分布逐渐过渡为高斯分布.研究射流浓度衰减特征,结果表明氢气质量分数沿射流浓度最大迹线呈指数-0.7衰减.
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关键词
超声速横侧射流
大涡模拟
大尺度涡旋
结构
混合特征
概率密度函数
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职称材料
题名
雷暴系统影响下的黄土高原塬区微气象特征研究
被引量：
3
1
作者
张新科
陈晋北
余晔
赵素平
贾伟
机构
中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室
中国科学院大学
出处
《高原气象》
CSCD
北大核心
2017年第2期384-394,共11页
基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2014CB441404)
国家自然科学基金项目(91437103
41575014)
文摘
利用2012年5—9月中国科学院平凉陆面过程与灾害天气观测研究站的观测资料,对比分析了黄土高原塬区夏季发生的阵风雷暴、大风干雷暴和冰雹强降水雷暴过境期间近地层微气象特征。结果表明:雷暴系统过境前几小时近地层便出现较强上升气流,14 m高度30 min平均垂直速度可达0.25 m·s^(-1),这几乎比该区域无雷暴影响时的垂直速度大1~2个数量级。在雷暴系统过境期间,近地层气压迅速升高,气温急剧下降,上升气流变为下沉气流,14 m高度30 min平均垂直速度可达到-0.18 m·s^(-1)。同时,由于雷暴区与周围环境间存在极强的风速切变和温度切变,造成近地层湍流运动迅速发展,摩擦速度急剧增大,尤其大风和冰雹雷暴期间其值是中午摩擦速度的2倍以上。对湍流谱分析发现,雷暴影响期间湍流涡旋中大尺度涡旋能量显著增大,且此时大尺度涡旋对感热通量输送的贡献起到主导作用,这可能对雷暴系统的加强具有一定促进作用。
关键词
雷暴系统
近地层
垂直速度
大尺度涡旋
湍流输送
Keywords
Thunderstorms
The surface layer
Vertical velocity
Large-scale eddy
Turbulent transportation
分类号
P404 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
超声速横侧射流混合特性的大涡模拟
2
作者
曹长敏
赵马杰
周涛涛
叶桃红
机构
中国科学技术大学热科学和能源工程系
出处
《中国科学技术大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期665-673,共9页
基金
国家自然科学基金(51176178)
国家重点自然科学基金(50936005)资助
文摘
采用大涡模拟方法研究了Gamba超声速燃烧室内的横侧射流流场中大尺度涡旋结构以及当地混合特性.超声速来流受到音速射流流体的阻碍,形成了复杂的激波和涡旋结构.由计算结果中的平均马赫数分布图可以清楚地看到激波结构,包括弧形激波、λ激波、桶状激波以及马赫盘;采用Q准则表征三维涡旋结构,可以看到稳态的反向旋转涡对(CVP)、尾迹反向旋转涡对(TCVP)、马蹄涡以及非稳态的射流剪切层涡等结构;此外,由平均流线图可以看到,TCVP结构与CVP结构的旋转方向相反,不对称的CVP结构导致燃料质量分数展向分布不均匀.引入概率密度函数方法分析当地混合特性,结果表明射流近场混合主要发生在射流出口上游回流区以及桶状激波下侧和射流剪切层下侧的射流尾迹区内;射流远场混合分数的概率密度分布从β分布逐渐过渡为高斯分布.研究射流浓度衰减特征,结果表明氢气质量分数沿射流浓度最大迹线呈指数-0.7衰减.
关键词
超声速横侧射流
大涡模拟
大尺度涡旋
结构
混合特征
概率密度函数
Keywords
jet in supersonic cross-flow
large eddy simulation
large scale vertical structure
mixing characteristic
probability density function(PDF)
分类号
O358 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
雷暴系统影响下的黄土高原塬区微气象特征研究
张新科
陈晋北
余晔
赵素平
贾伟
《高原气象》
CSCD
北大核心
2017
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
超声速横侧射流混合特性的大涡模拟
曹长敏
赵马杰
周涛涛
叶桃红
《中国科学技术大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015
0
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职称材料
已选择
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