大氣邊界層中沙粒懸移運動的數值模擬

大氣邊界層中沙粒懸移運動的數值模擬

將雙時間法和k-ε湍流閉合模型應用于求解雷諾平均的Navier-Stokes方程,模擬了沙地、沙丘流場.在此基礎上,應用梯度輸送理論求解平流擴散方程,模擬了平坦沙地、單個沙丘和連續沙丘周圍沙粒的懸移.結果表明:1)來流的風速度足夠大,使得地面摩擦速度大于起沙的臨界速度,這是沙粒發生懸移的必要條件.但是光有足夠的風速還是不夠的,要使卷入空中的沙粒能在較大的高度范圍內擴散,流場中必須存在一定強度的抬升氣流.比較劇烈的地形起伏容易造成流動的不穩定;2)只有流場中存在抬升氣流,才會使沙粒擴散到較高的高度;3)平坦地形時氣流偏折主要是壓力梯度的作用;而在沙丘起伏的表面,氣流偏折受沙丘地形的影響很大.

作 者： 胡非 劉長慶 姜金華 HU Fei LIU Chang-Qing JIANG Jin-Hua   作者單位： 胡非,姜金華,HU Fei,JIANG Jin-Hua(中國科學院大氣物理研究所大氣邊界層物理與大氣化學國家重點實驗室,北京,100029)

劉長慶,LIU Chang-Qing(國防科技大學應用力學系,長沙,410000) 

刊 名： 氣候與環境研究  ISTIC PKU 英文刊名： CLIMATIC AND ENVIRONMENTAL RESEARCH  年，卷(期)： 2007 12(3)  分類號： P435  關鍵詞： 大氣邊界層   沙塵   懸移   數值模擬  

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