强制通风温度传感器的计算流体动力学分析

发布时间：2024-06-30 13:14

　　本文利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法对基于076B型强制通风防辐射罩的温度传感器进行流固耦合传热分析,计算不同太阳辐射强度、下垫面反射率、强制通风速度、气象站海拔高度和下垫面长波辐射强度等影响因子条件下温度传感器的辐射误差。为实现影响因子连续变化时能提供准确修正数据的目标,采用神经网络算法仿真值计算结果进行拟合,获得辐射误差订正方程。结果表明,辐射误差订正方程的修正误差在0.005℃以内。订正后的气温观测数据有望用于气候变化研究和高精度天气预报。

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【部分图文】：

图1强制通风防辐射罩与外围空气域的物理模型

通过CFD方法建立配有076B型强制通风防辐射罩的温度传感器实体模型及其外围空气域的物理模型,如图1所示。模型中气流从长方体的左边进入,从右边流出。076B型强制通风防辐射罩距离气流入口较近,距离气流出口较远,这样能够实现提高计算精度的同时降低计算复杂性和计算时间。将空气域在气流....

图2强制通风防辐射罩内部截面温度场(a,单位:K)和速度矢量场(b,单位:m·s-1)分布

影响大气温度观测精度的主要因子是太阳直接辐射,运用CFD对不同太阳辐射强度和气流速度条件下的基于076B型强制通风防辐射罩的温度传感器进行多物理场耦合传热分析,076B型强制通风防辐射罩的气流速度变化范围为3～8m·s-1,步长为0.5m·s-1;太阳辐射强度变化范围为2....

图3不同太阳辐射强度条件下076B型强制通风防辐射罩的

图2强制通风防辐射罩内部截面温度场(a,单位:K)和速度矢量场(b,单位:m·s-1)分布由图3可知,随着太阳辐射强度的增加,辐射误差也增大。当气流速度为0.5m·s-1、气象站海拔高度为0km、防辐射罩的表面涂层反射率为0.8、下垫面的长波辐射强度为300W·m-2时、....

图4不同下垫面反射率条件下076B型强制通风防辐射罩的

影响大气温度观测精度还有一个主要因素就是下垫面反射辐射,运用CFD对不同下垫面反射强度和气流速度条件下的基于强制通风防辐射罩的温度传感器进行多物理场耦合传热分析,076B型强制通风防辐射罩的气流速度变化范围为3～8m·s-1,步长为0.5m·s-1;下垫面反射率变化范围为....

本文编号：3998785