大气表面层含沙流动及PM10的流动规律
发布时间：2022-02-08 17:14
两相流动在自然环境和工业应用中扮演着十分重要的角色,颗粒与湍流的相互作用是近些年来流体力学研究的热点问题。自超大尺度相干结构（VLSMs）在高雷诺数壁湍流中被发现以来,国内外学者对VLSMs的含能、尺度以及产生机制等问题开展了一系列的研究。然而颗粒对VLSMs的影响以及大气表面层（ASL）中PM10的空间结构尚不明确。本论文基于兰州大学在青土湖地区建立的三维观测列阵（以下简称“QLOA”）,对沙尘暴过程以及净风流动进行了多物理量同步观测,包括三维风速、PM10（颗粒粒径小于10μm）浓度、近地表输沙强度等,基于严格的野外实验数据的筛选以及预处理,获取了可用于壁湍流研究的净风流动的三维风速、含沙尘流动的三维风速以及含沙尘流动的PM10浓度数据。含沙尘流动中,沙粒的平均粒径dp为70-105mm,含沙流场的特征尺度（Kolmogorov length scale）为（3.5-7.2）×10-4 m,颗粒与流场的特征尺度的尺度比为0.1-0.3,ASL沙尘的体积分数Φv<10-6。通过对这些高质量数...
【文章来源】：兰州大学甘肃省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【图文】：
图1-3两点相关云图，图片来自Lietal.(2012a)文中的
兰州大学博士学位论文 大气表面层含沙流动及 PM10 的流动规律雪后，地表会结皮，因而该实验台站不仅能够对 ASL 大摩阻风速（高雷诺数）净风流动进行全面观测也能对沙尘暴期间含沙流动进行全面观测，获取净风流动和含沙流动中最全面的观测数据。本节将重点介绍本论文含沙流动的实验观测。
图 2-2 超声风速仪和沙尘仪探头测点安装示意图以及仪器图片。DUSTTRAK II-8530-EP 只能测量空中小颗粒（PM10）的质量浓度，为尘暴期间更加全面的颗粒脉动信息，本实验还在主塔附近近地表 0.2 m装了测量沙尘通量的沙粒计数测量仪（Sand Particle Counter，下文简称 仪器安装如图 2-3。SPC 采样频率为 1Hz，可测量沙粒粒径范围为 30-4尘通量并按 64 组不同粒径范围输出。根据 Q=(1/T)∑64i=1(4 Niri/3S)计算置处的近地表输沙强度 Q，其中 T, ,Ni,ri,S 分别表示测量时长（本论文为 1 小时），沙粒密度（约 2650kgm-3）、在测量时长 T 内通过探头沙粒i的沙粒总数 Ni以及探头的迎风面积（S=5×10-5m2）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Gustiness and coherent structure under weak wind period in atmospheric boundary layer[J]. Li Qi-Long,Cheng Xue-Ling,Zeng Qing-Cun. Atmospheric and Oceanic Science Letters. 2016(01)
[2]两相流中柱状固粒对流体湍动特性影响的研究[J]. 林建忠,林江,石兴. 应用数学和力学. 2002(05)
[3]强旋气─粒两相湍流的统一二阶矩封闭模型[J]. 周力行,廖昌明,陈涛. 工程热物理学报. 1994(03)
本文编号：3615436
【文章来源】：兰州大学甘肃省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【图文】：
图1-3两点相关云图，图片来自Lietal.(2012a)文中的
兰州大学博士学位论文 大气表面层含沙流动及 PM10 的流动规律雪后，地表会结皮，因而该实验台站不仅能够对 ASL 大摩阻风速（高雷诺数）净风流动进行全面观测也能对沙尘暴期间含沙流动进行全面观测，获取净风流动和含沙流动中最全面的观测数据。本节将重点介绍本论文含沙流动的实验观测。
图 2-2 超声风速仪和沙尘仪探头测点安装示意图以及仪器图片。DUSTTRAK II-8530-EP 只能测量空中小颗粒（PM10）的质量浓度，为尘暴期间更加全面的颗粒脉动信息，本实验还在主塔附近近地表 0.2 m装了测量沙尘通量的沙粒计数测量仪（Sand Particle Counter，下文简称 仪器安装如图 2-3。SPC 采样频率为 1Hz，可测量沙粒粒径范围为 30-4尘通量并按 64 组不同粒径范围输出。根据 Q=(1/T)∑64i=1(4 Niri/3S)计算置处的近地表输沙强度 Q，其中 T, ,Ni,ri,S 分别表示测量时长（本论文为 1 小时），沙粒密度（约 2650kgm-3）、在测量时长 T 内通过探头沙粒i的沙粒总数 Ni以及探头的迎风面积（S=5×10-5m2）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Gustiness and coherent structure under weak wind period in atmospheric boundary layer[J]. Li Qi-Long,Cheng Xue-Ling,Zeng Qing-Cun. Atmospheric and Oceanic Science Letters. 2016(01)
[2]两相流中柱状固粒对流体湍动特性影响的研究[J]. 林建忠,林江,石兴. 应用数学和力学. 2002(05)
[3]强旋气─粒两相湍流的统一二阶矩封闭模型[J]. 周力行,廖昌明,陈涛. 工程热物理学报. 1994(03)
本文编号：3615436
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