大气边界层中沙粒悬移运动的数值模拟

大气边界层中沙粒悬移运动的数值模拟

将双时间法和k-ε湍流闭合模型应用于求解雷诺平均的Navier-Stokes方程,模拟了沙地、沙丘流场.在此基础上,应用梯度输送理论求解平流扩散方程,模拟了平坦沙地、单个沙丘和连续沙丘周围沙粒的悬移.结果表明:1)来流的风速度足够大,使得地面摩擦速度大于起沙的临界速度,这是沙粒发生悬移的必要条件.但是光有足够的风速还是不够的,要使卷入空中的沙粒能在较大的高度范围内扩散,流场中必须存在一定强度的抬升气流.比较剧烈的地形起伏容易造成流动的不稳定;2)只有流场中存在抬升气流,才会使沙粒扩散到较高的高度;3)平坦地形时气流偏折主要是压力梯度的作用;而在沙丘起伏的表面,气流偏折受沙丘地形的影响很大.

作 者： 胡非 刘长庆 姜金华 HU Fei LIU Chang-Qing JIANG Jin-Hua   作者单位： 胡非,姜金华,HU Fei,JIANG Jin-Hua(中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室,北京,100029)

刘长庆,LIU Chang-Qing(国防科技大学应用力学系,长沙,410000) 

刊 名： 气候与环境研究  ISTIC PKU 英文刊名： CLIMATIC AND ENVIRONMENTAL RESEARCH  年，卷(期)： 2007 12(3)  分类号： P435  关键词： 大气边界层   沙尘   悬移   数值模拟  

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