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加密探空与地面自动气象站资料同化对北京地区边界层数值模拟改善研究
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作者 吴义凯 王成刚 苗世光 《气象》 北大核心 2025年第1期30-42,共13页
利用2016年8月28日至9月2日在北京市宝联、朝阳、大兴站获得的逐3 h加密探空资料与逐1 h的地面自动气象站资料,基于WRF模式与WRFDA三维变分同化系统,分别进行仅同化加密探空资料(S-DA)、仅同化地面自动气象站资料(A-DA)以及同时同化以... 利用2016年8月28日至9月2日在北京市宝联、朝阳、大兴站获得的逐3 h加密探空资料与逐1 h的地面自动气象站资料,基于WRF模式与WRFDA三维变分同化系统,分别进行仅同化加密探空资料(S-DA)、仅同化地面自动气象站资料(A-DA)以及同时同化以上两种资料(M-DA)的同化试验,研究三组资料同化方案对北京地区边界层数值模拟的改善影响。结果表明:垂直方向上,加密探空资料对于改善模拟结果起核心作用,可使边界层范围内温度、相对湿度、风速的均方根误差分别减少65%、61%、22%。地面自动气象站资料对垂直方向的模拟结果亦有贡献,但改善力度小、影响范围低。M-DA试验与S-DA试验结果相仿。水平方向上,地面自动气象站资料的改善作用主要体现在影响范围广,加密探空资料改善力度较强,然而影响范围小。M-DA试验综合两种资料的优势,可使模拟结果更接近观测结果。同化时效性方面,同化试验对边界层内热力状态的改善影响时间较长,对湿度状态与动力结构的改善影响时间较短,其中M-DA试验对热力状态的改善影响最多可延长至预报6 h,对湿度与动力结构的改善影响最多可延长至预报3 h。综上,同时同化加密探空与地面自动气象站资料要比单独同化任一资料的效果更好,两种资料在同化后可以相互补充各自的不足,能较强地改善模式的初始场,从而在一定程度上提高边界层模拟结果的准确度。 展开更多
关键词 资料同化 大气边界层数值模拟 加密探空资料 地面自动气象站资料
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大气边界层风洞流场特性的模拟 被引量:16
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作者 石碧青 洪海波 +1 位作者 谢壮宁 倪振华 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期376-380,395,共6页
风洞中大气边界层模拟的准确度是保证风洞试验结果准确度的重要因素。本文采用了一种新型曲边梯形尖塔,并结合粗糙元等被动装置对风洞大气边界层模拟进行了研究,模拟出我国规范中的A、B、C和D类四种地貌并将结果和已有的研究结果进行比... 风洞中大气边界层模拟的准确度是保证风洞试验结果准确度的重要因素。本文采用了一种新型曲边梯形尖塔,并结合粗糙元等被动装置对风洞大气边界层模拟进行了研究,模拟出我国规范中的A、B、C和D类四种地貌并将结果和已有的研究结果进行比较。结果显示:所采用新型结构尖塔可以显著提高风洞大气边界层中部以上高度的湍流度,整个湍流度剖面基本覆盖了西方主要国家规范对此项指标的建议值。文中还调试出平均风速剖面不变而湍流度分布可变的流场,为开展相关的结构抗风研究奠定了基础。 展开更多
关键词 改进的尖塔外形 大气边界层模拟 湍流特性
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大气边界层湍流特性的风洞模拟实验研究 被引量:7
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作者 贺林 王军 Demetri Bouris 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第6期911-916,共6页
为提高大气边界层湍流特性实验模拟的准确性,在尖劈和粗糙元组合的基础上增加挡板。通过调整湍流装置的位置,布置了8种实验工况,对比分析尖劈、粗糙元和挡板对边界层的影响机理。比较实验模拟和相关规范的风剖面指数得到地貌类型;再考... 为提高大气边界层湍流特性实验模拟的准确性,在尖劈和粗糙元组合的基础上增加挡板。通过调整湍流装置的位置,布置了8种实验工况,对比分析尖劈、粗糙元和挡板对边界层的影响机理。比较实验模拟和相关规范的风剖面指数得到地貌类型;再考虑几何相似,并对比风工程国际规范ASCE7,双重验证了地形模拟的准确性。实验结果表明,挡板后置可显著增加湍流强度,并改善边界层下部的湍流积分尺度;尖劈、后置粗糙元和后置挡板的组合可较好地实现比例因子为1∶267的地貌B大气边界层模拟。 展开更多
关键词 挡板 风洞实验 大气边界层模拟 流场特性 比例因子
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振动尖塔对风洞模拟大气湍流边界层的作用 被引量:10
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作者 陈凯 毕卫涛 魏庆鼎 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2003年第2期211-217,共7页
针对大气边界层风洞模拟中常常出现的湍流度随高度衰减太快的问题,本文尝试了一种新的被动模拟方法———振动尖塔法。该方法主要采用了具有弹性底座的尖塔型旋涡发生器。尖塔群受风洞自由来流驱动,发生随机振动,向下游流场注入了强烈... 针对大气边界层风洞模拟中常常出现的湍流度随高度衰减太快的问题,本文尝试了一种新的被动模拟方法———振动尖塔法。该方法主要采用了具有弹性底座的尖塔型旋涡发生器。尖塔群受风洞自由来流驱动,发生随机振动,向下游流场注入了强烈的低频扰动,致使试验区的湍流度、积分尺度和风谱惯性子区的宽度都明显增加,改善了风洞的模拟性能。 展开更多
关键词 振动尖塔法 大气边界层风洞模拟 湍流度 旋涡发生器 大气湍流边界层 建筑物
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建筑风环境模拟及其舒适性判断 被引量:9
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作者 吴义章 李阳 齐常生 《郑州大学学报(自然科学版)》 2001年第1期92-94,共3页
某些建筑布局会引起很强的局部风 ,带来不舒适的风环境问题 ,通过风洞模拟试验研究可以解决这一问题 .从大气边界层模拟、建筑模型风洞试验、风统计特性。
关键词 风环境 风洞模拟试验 舒适性 建筑布局 大气边界层模拟 风统计特性 局部风
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CAARC高层建筑标模动态测力研究 被引量:3
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作者 张召明 李京伯 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期289-292,共4页
CAARC高层建筑标模的动态测力试验在南京航空航天大学 NH-2低速风洞中进行。在均匀流场中以及模拟大气边界层中分别测量了模型的动态气动力和力矩的平均值、均方根值、峰值。试验目的是为检测 NH-2风洞的大气层边界模拟技术 ,动态天平... CAARC高层建筑标模的动态测力试验在南京航空航天大学 NH-2低速风洞中进行。在均匀流场中以及模拟大气边界层中分别测量了模型的动态气动力和力矩的平均值、均方根值、峰值。试验目的是为检测 NH-2风洞的大气层边界模拟技术 ,动态天平、测试仪器以及动态数据采集和处理系统。试验结果表明 ,CAARC标模的所有动态气动特性在 NH-2中的测量值与国外资料中报导的结果符合得较好。因此 ,NH-2风洞的大气边界层模拟技术 ,动态天平。 展开更多
关键词 CAARC 动态测力研究 高层建筑 风洞试验 大气边界层模拟 建筑物模型
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非均匀地貌的平屋面建筑风荷载特性研究
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作者 陈波 杜坤 杨庆山 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2017年第3期46-51,59,共7页
通过风洞测压试验,研究单个平屋面建筑物在两类均匀地貌,以及非均匀地貌边界层内的屋面风压分布变化规律。研究结果表明:均匀粗糙地貌下的屋面平均风压系数和脉动风压系数大于均匀平坦地貌,且脉动风压系数差别更显著;从粗糙地貌变化为... 通过风洞测压试验,研究单个平屋面建筑物在两类均匀地貌,以及非均匀地貌边界层内的屋面风压分布变化规律。研究结果表明:均匀粗糙地貌下的屋面平均风压系数和脉动风压系数大于均匀平坦地貌,且脉动风压系数差别更显著;从粗糙地貌变化为平坦地貌的非均匀地貌中,用建筑物位置处动压无量纲化时,随着距地貌变化点的距离增大,平均风压系数变化较小,脉动风压系数逐渐减小且变化显著;用上游粗糙地貌动压无量纲化时,随着距地貌变化点的距离增大,屋面迎风分离区平均风压变化较小,迎风下游风压幅值增大,脉动风压幅值略有减小,但在过渡边界层范围内均变化较小;屋面整体平均风荷载的主要影响因素是来流动压变化。 展开更多
关键词 非均匀地貌 大气边界层模拟 平屋面 风洞试验 风压
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