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基于CFD-DPM的微气旋结构中粉尘捕集特性模拟研究
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作者 张虎 郭恒 +3 位作者 何新建 常彬彬 耿凡 陈曦 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第3期113-118,共6页
为探究煤矿工人个体防护多元方法,基于煤矿井下粉尘污染背景,采用气旋分离技术用于个体初级除尘,研究微气旋结构的粉尘捕集特性:建立并改进微型气旋结构,采用CFD-DPM方法、结合RNG k-ε对微型旋风分离结构中的多相流动过程进行模拟研究... 为探究煤矿工人个体防护多元方法,基于煤矿井下粉尘污染背景,采用气旋分离技术用于个体初级除尘,研究微气旋结构的粉尘捕集特性:建立并改进微型气旋结构,采用CFD-DPM方法、结合RNG k-ε对微型旋风分离结构中的多相流动过程进行模拟研究,着重分析粉尘颗粒的分离特性,探讨影响气旋结构中粉尘分离效率的主要因素。研究结果表明:气旋结构的圆锥体内流场湍流剧烈,发生涡旋核心偏移的摆尾现象;适当增加入口风速有利于提升粉尘颗粒在微气旋结构中的捕集率,大粒径粉尘的捕集率较高,排气管直径的增加会加快气旋装置内外部旋流的速度,可提高粉尘的捕集率。研究结果可为改进微型气旋结构、丰富个体防护方法提供参考。 展开更多
关键词 气旋结构 粉尘 分离特性 影响因素 CFD-DPM方法
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TOVS中热带气旋结构及其在数值预报中的应用 被引量:5
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作者 万齐林 何溪澄 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2002年第2期97-103,共7页
利用TOVS资料分析了2000年几个热带气旋的结构,发现与经典概念模型所描述的结构有一定的差异,主要表现在:(1)在水平结构上,非对称结构呈多样性,高度场的低层低值中心(或高层高值中心)与温度场的高值中心并不一定重合;(2)在垂直结... 利用TOVS资料分析了2000年几个热带气旋的结构,发现与经典概念模型所描述的结构有一定的差异,主要表现在:(1)在水平结构上,非对称结构呈多样性,高度场的低层低值中心(或高层高值中心)与温度场的高值中心并不一定重合;(2)在垂直结构上,高度场的低层低值距平与高层高值距平的配置也呈多样性,特别是存在上、下层距平中心倾斜,或高层只是处于高压区的边缘,不存在明显的高值距平中心与热带气旋相对应。 还参照TOVS中的热带气旋结构,进行了修订热带气旋数值预报模式系统中人造台风模型(台风BOGUS)结构的研究,发现修订后的台风BOGUS能够更好地与环境场协调,并且能对热带气旋的路径预报取得较好的效果。这一方面说明了台风BOGUS的结构对其路径预报有较大的影响,另一方面也说明利用TOVS资料中的热带气旋结构能改善热带气旋路径预报。这也为台风BOGUS的修订和发展提供了依据。 展开更多
关键词 热带气旋结构 台风BOGUS 热带气旋路径数值预报
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云辐射强迫效应对热带气旋发展和结构的影响 被引量:8
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作者 葛旭阳 许可 +1 位作者 马悦 徐海明 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期46-54,共9页
利用高分辨率中尺度WRF-ARW模式,进行云辐射强迫效应对热带气旋(Tropical Cyclone,TC)发展和结构影响的敏感性试验研究。结果表明,云辐射强迫效应主要通过改变TC云区的辐射分布影响对流活动,进而影响TC的发展和结构。在TC发展阶段,TC内... 利用高分辨率中尺度WRF-ARW模式,进行云辐射强迫效应对热带气旋(Tropical Cyclone,TC)发展和结构影响的敏感性试验研究。结果表明,云辐射强迫效应主要通过改变TC云区的辐射分布影响对流活动,进而影响TC的发展和结构。在TC发展阶段,TC内区对流云区云顶的强烈辐射冷却作用和云层内部的辐射增温过程降低了TC中上层的静力稳定度,中下层的变化相对不明显。总体上考虑云辐射效应的试验更易激发出更多更强的对流活动,有利于TC的发展及TC尺度的增大。鉴于云辐射强迫对TC的影响,在TC数值预报中需要更加重视云辐射强迫效应。 展开更多
关键词 热带气旋 气旋发展 气旋结构
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利用TMI反演的水汽凝结物对热带气旋潜热结构分布的探索研究 被引量:6
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作者 姚小娟 黎伟标 陈淑敏 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第5期909-923,共15页
本文利用热带测雨卫星TRMM(Tropical RainfallMeasuring Mission)微波成像仪TMI(TRMM Microwave Imager)2A12水汽凝结物(Hydrometeor)反演资料,对西北太平洋地区从1998~2009年的236个热带气旋个例的1776个"快照"(snapshot)... 本文利用热带测雨卫星TRMM(Tropical RainfallMeasuring Mission)微波成像仪TMI(TRMM Microwave Imager)2A12水汽凝结物(Hydrometeor)反演资料,对西北太平洋地区从1998~2009年的236个热带气旋个例的1776个"快照"(snapshot)的水汽凝结物的结构特征进行了分析,并探讨了水汽凝结物的时空变化与热带气旋强度演变联系。研究结果表明:(1)TMI2A12水汽凝结物资料显示出了热带气旋内部的细致结构及变化特征,水汽凝结物的峰值集中于数十公里到一百多公里的热带气旋眼壁及云墙区;在热带气旋发展过程中,随着热带气旋强度的增强,水汽凝结物增多且往其中心靠拢,从发展阶段到成熟阶段,水汽凝结物的大值中心基本上集中在距离热带气旋中心约50 km区域,而且强度越强的热带气旋,水汽凝结物的大值中心与热带气旋中心的距离越近;在热带气旋消亡的过程中,水汽凝结物不断减弱且往外围扩散,逐渐扩展到远离中心的区域;(2)热带气旋强度与水汽凝结物的分布关系密切,热带气旋强度变化与热带气旋中心附近200 km范围内的水汽凝结物含量存在显著的正相关,而200 km以外的外围水汽凝结物含量存在负相关;(3)热带气旋强度变化与水汽凝结物的变化存在时间差,水汽凝结物的变化超前于热带气旋强度的变化,在热带气旋迅速发展之前数小时,热带气旋中心0~50 km环状区域的水汽凝结物含量就已经提前增加了,在热带气旋减弱前数小时到十数小时,即使热带气旋还处于它强度的鼎盛时期,其中心0~50 km环状区域的水汽凝结物含量就已经提前显著减少了,这种水汽凝结物的变化超前于热带气旋强度的变化的现象,可能是热带气旋强度预报的潜在线索。 展开更多
关键词 热带气旋结构 热带气旋强度 TMI反演
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不同物理过程参数化对模式台风的影响及其动力结构的研究 被引量:11
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作者 刘还珠 陈德辉 滕俏彬 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 1998年第2期141-150,共10页
文章介绍了国家气象中心的台风路径数值预报模式(以下简称台风模式),在不同物理过程参数化下的数值试验及其结果的诊断分析.对1992年第10号热带气旋和1996年第8号热带气旋个例的数值试验结果表明,该模式能较好地预报热... 文章介绍了国家气象中心的台风路径数值预报模式(以下简称台风模式),在不同物理过程参数化下的数值试验及其结果的诊断分析.对1992年第10号热带气旋和1996年第8号热带气旋个例的数值试验结果表明,该模式能较好地预报热带气旋移动路径和登陆地点,且考虑复杂物理过程的台风模式较简单过程的模式能更好地描述热带气旋中心附近高低层的热力状况.研究还发现,500或700hPa湿位涡第一项MPV1负值中心的绝对值大小的变化可反映热带气旋的强弱;且850hPa上升运动最大中心的位置对未来6~12h热带气旋的移向有较好的指示作用.通过对热带气旋中心附近三维热力结构及流场配置分析发现,强上升运动→暖湿空气凝结→潜热释放→气温上升→高层辐散流出→地面气压下降→低层辐合→上升运动加剧的正反馈机制可能是促使热带气旋向辐合上升区移动的动力原因. 展开更多
关键词 台风数值预报模式 物理过程参数化 热带气旋结构
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强天气冷涡云系结构的分析和物理解释 被引量:4
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作者 杨红梅 陶祖钰 《大气科学》 CSCD 北大核心 1992年第1期77-82,T002,共7页
本文分析了三个产生强对流天气冷涡过程的卫星云图.冷涡云系的结构可归纳为单纯的冷涡结构和具有锢囚气旋结构两类.利用诊断分析对冷涡云系中各个组成部分,即涡旋云区、不稳定云区、正涡度平流云区、冷涡云区及暖锋云区与有关物理量的... 本文分析了三个产生强对流天气冷涡过程的卫星云图.冷涡云系的结构可归纳为单纯的冷涡结构和具有锢囚气旋结构两类.利用诊断分析对冷涡云系中各个组成部分,即涡旋云区、不稳定云区、正涡度平流云区、冷涡云区及暖锋云区与有关物理量的配置关系进行了讨论. 展开更多
关键词 冷涡 云系 诊断分析 强对流天气 卫星云图 气旋结构
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三次下击暴流雷达回波特征分析 被引量:45
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作者 刁秀广 赵振东 +1 位作者 高慧君 姜鹏 《气象》 CSCD 北大核心 2011年第5期522-531,共10页
利用济南、徐州和临沂多普勒天气雷达资料,对发生在山东境内的3次下击暴流进行了分析。2009年6月27日和2006年7月25日强风暴不仅产生了尺度大于4 km的宏下击暴流,而且还产生了冰雹和强降水天气,风暴最大反射率因子维持在60dBz以上,单体... 利用济南、徐州和临沂多普勒天气雷达资料,对发生在山东境内的3次下击暴流进行了分析。2009年6月27日和2006年7月25日强风暴不仅产生了尺度大于4 km的宏下击暴流,而且还产生了冰雹和强降水天气,风暴最大反射率因子维持在60dBz以上,单体VIL在45~70kg·m^(-2)之间。2009年7月8日对流风暴只产生了尺度小于2 km的微下击暴流,风暴最大反射率因子维持在55~59 dBz,高度在10 km以上,单体VIL在30~48kg·m^(-2)之间。结果表明,三次风暴中层为明显的气旋性旋转上升气流结构,利于风暴发展和维持,近地层基本速度产品上表现为纯辐散或反气旋性辐散结构;反射率因子强核高度或风暴顶高度从高空的快速下降,使得风暴中层下沉气流加强,从而引发了地面下击暴流。低层和中层环境风切变及C APE的大小决定风暴下击暴流的强弱,近地层径向速度极值超过28 m·s^(-1),可在地面产生25 m·s^(-1)以上的瞬时强风。 展开更多
关键词 下击暴流 中层气旋性旋转结构 反射率因子核下降 单体顶高下降
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