Influence of mesoscale topography on vortex intensity

The effect of mesoscale topography on multi-vortex self-organization is investigated numerically in this paper using a barotropic primitive equation model with topographic term. In the initial field there are one DeMaria major vortex with the maximum wind radius rm of 80 km at the center of the computational domain, and four meso-β vortices in the vicinity of rm to the east of the major vortex center. When there is no topography present, the initial vortices self-organize into a quasi-final state flow pattern, i.e. a quasi-axisymmetric vortex whose intensity is close to that of the initial major vortex. However, when a mesoscale topography is incorporated, the spatial scale of the quasi-final state vortex reduces, and the relative vorticity at the center of the vortex and the local maximum wind speed remarkably increase. The possible mechanism for the enhancement of the quasi-final state vortex might be that the negative relative vorticity lump, generated above the mesoscale topography because of the constraint of absolute vorticity conservation, squeezes the center of positive vorticity towards the mountain slope area, and thus reduces the spatial range of the major vortex. Meanwhile, because the total kinetic energy is basically conservative, the squeezing directly leads to the concentration of the energy in a smaller area, i.e. the strengthening of the vortex.     

Influence of mesoscale topography on vortex intensity

The effect of mesoscale topography on multi-vortex self-organization is investigated numerically in this paper using a barotropic primitive equation model with topographic term. In the initial field there are one DeMaria major vortex with the maximum wind radius rm of 80 km at the center of the computational domain, and four meso-b vortices in the vicinity of rm to the east of the major vortex center. When there is no topography present, the initial vortices self-organize into a quasi-final state ?ow pattern, i.e. a quasi-axisymmetric vortex whose intensity is close to that of the initial major vortex. However, when a mesoscale topography is incorporated, the spatial scale of the quasi-final state vortex reduces, and the relative vorticity at the center of the vortex and the local maximum wind speed remarkably increase. The possible mechanism for the enhancement of the quasi-?nal state vortex might be that the negative relative vorticity lump, generated above the mesoscale topography because of the constraint of absolute vorticity conservation, squeezes the center of positive vorticity towards the mountain slope area, and thus reduces the spatial range of the major vortex. Meanwhile, because the total kinetic energy is basically conservative, the squeezing directly leads to the concentration of the energy in a smaller area, i.e. the strengthening of the vortex.     

表面形貌的分形特征研究

该文基于分形几何理论研究了表面形貌的分形特征,用结构函数法计算表面轮廓的分形维数,用Taylorsurf-6型轮廓仪对磨损前和磨损后的缸套内腔表面轮廓进行测量.分形分析结果表明,缸套内腔表面具有多重分形特征,其临界波长的大小与珩磨时的磨粒直径相对应.     

高速轧制工作界面表面形貌对混合润滑状态下冷轧过程的影响

根据平均Reynolds方程、Peklenik表面模式参数理论和混合润滑条件下大体积塑性变形理论,建立混合润滑状态下冷轧板带分析模型.系统分析混合润滑状态下,基于工作界面表面形貌,工作界面油膜厚度、摩擦因素随速度和压下率变化的情况;以及基于不同的压下率和表面形貌,界面压力、接触面积随工作区位置变化的情况.分析结果表明:在表面粗糙度所有排列方式中,油膜厚度随着压下率增大而下降,表面粗糙度横向排列产生最高的油膜厚度,表面粗糙度纵向排列产生最低油膜厚度.对于同样的压下率,随着界面无量纲速度的增大,表面粗糙度横向排列有最小的油膜厚度增量,表面粗糙度纵向排列产生最大的油膜厚度增量;表面粗糙度纵向排列下的摩擦因数最大,横向排列下的摩擦因数最小,各向同性排列介于两者之间;压下率越高,摩擦因数越高.表面粗糙度横向排列情况下,界面应力的分布要平缓得多.     

电容式涡街流量计测量方法研究

比较了涡街流量计的测量方法,选用了具有灵敏度高、耐热性强、抗震性强等优点的电容式涡街流量计,介绍了其测量原理与系统组成．通过科学的理论推导,获得涡街力、偏转角与电容的关系,并将电容式涡街流量测量信号处理方法进行分析和比较．最后阐述了电容式涡街流量计研制的技术关键．     

电容式涡街流量计二次仪表电路的设计

设计了电容式涡街流量计二次仪表的电路部分,其中包括前置放大电路、滤波电路、整形电路组成的信号调理电路,以MSP430F149单片机为核心的按键接口电路,LCD显示接口电路,以及该二次仪表供电电路的设计。实验证明,该电路能够精确实现对电容式涡街流量信号的控制、处理功能。     

弹头表面磨损形貌的分形研究

应用分形理论对弹头磨损表面形貌进行了研究,研究表明,其表面磨损形貌的不规则和随机分布性具有分形特征。应用轮廓仪对不同枪支发射子弹的弹头磨损表面进行数据采集并计算出其分形维数,其研究结果表明:不同枪支发射子弹时,造成弹头表面磨损程度不同,其分形维数也不同。因此可将其分形维数作为描述弹头表面磨损程度特征量,会比较有效、方便地分析弹头表面形貌变化的特点,为推断发射子弹枪支提供了依据,也为弹头痕迹的量化检验进行了一种新的探索。     

下凹型内孤立波沿台阶地形演化特征试验

通过大型分层流水槽中下凹型内孤立波沿台阶地形演化的试验模拟,认识我国南海东北部内孤立波沿海底突变地形传播的规律。利用分层染色标识法显示内孤立波与台阶地形作用过程中的特征变化,采用多点组合探头阵技术对其结构进行定量测量。研究表明:突变地形作用导致内孤立波波幅在台阶附近显著增加,使内孤立波波形变陡并出现尾部波列和极性转换等现象。     

不同香型烟区地形特征的比较研究

烤烟是一种内在质量对生态条件十分敏感的经济作物.地形特征是作物生长所需的重要的生态条件之一,影响着地表物质和能量的再分配,而这些会导致土壤类型的分异和土壤性质的不同,进而影响到土壤中作物的品质,以及作物对光、热和水分等条件的接收差异.通过对我国浓香型典型烟区和清香型典型烟区的野外实地调查,结合DEM图,研究浓香型烟区和清香型烟区的地形特征,及其对烟叶香型风格的影响.     

地形对贺兰山高山林线分布高度的影响?

运用遥感数据和空间分析技术提取贺兰山高山林线,并结合DEM数据计算相关地形因子,采用相关分析和多元回归分析定量研究不同地形因子对高山林线分布高度的影响.结果表明,贺兰山高山林线上、下边界平均高度分别为3 106和3 022m,主山脊西侧山地高山林线上、下边界分布高度范围和平均高度比东侧略高.在山地两侧影响高山林线上边界高度的地形因子及其贡献率具有差异.南北朝向指数和地形指数对山地西侧高山林线上边界高度变化的相对贡献率分别为56.7%和43.3%;南北朝向指数、地形指数和坡度对东侧高山林线上边界高度变化的相对贡献率分别为50.9%、31.0%和18.1%.坡向是影响贺兰山高山林线分布高度的重要地形因素,而坡面凹凸程度和坡度对高山林线分布高度的影响与其他地形因素具有一定关系.     

表面形貌对磁盘-磁头间隙润滑影响的数值分析

为了解决传统R eyno lds方程无法求解盘片表面形貌突变处压力分布的问题,采用N-S方程和有限体积法对磁盘磁头间隙润滑进行数值分析。使用形貌突起高度、密度和占空比3个参数描述盘片表面的规则矩形横向形貌,并通过分析流场压力和速度的分布,解释了不同形貌参数对润滑阻力的影响。结果显示,由于矩形形貌的影响,形成了压差阻力,压差阻力随形貌突起高度或密度的增加而增大,随突起占空比的增加而减小。摩擦阻力的大小取决于近壁面流场的速度梯度,而形貌参数是该速度梯度的决定因素之一。压差阻力和摩擦阻力的综合作用决定了盘片表面的总阻力。     

Developments in characterization of surface topography of rock joint

The approaches to characterizing the surface topography of a rock joint can be simply grouped into statistical approaches and fractal geometrical approaches. This paper reviews the developments in characterization of the surface topography of a rock joint. Moreover, several problems of the current researches are also discussed.     

Research progress on the ultra hydrophobic surface topography effect

The study on the effect of surface topography on hy- drophobicity involves solid-liquid-gas contact line ef- fect and solid-liquid interphase effect. The former is chiefly related to the wettability of the solid surface, while the latter is mainly concerned with the solid-liquid interface resistance during the process of relative movement. The hydrophobicity or wettability is one of the main characteristics of solid surface, determined by both the chemical components and the microstructures of…     

离子束蚀刻硅片沟槽台阶形貌研究

1 离子束蚀刻实验 1.1 样品制备取机械抛光的N型单晶硅片(1,1,1)作蚀刻样品,均匀涂上厚度为1μm的OMR-83光刻胶,利用集成电路制版技术,用曝光方法将光刻胶刻出宽度分别为15μm,10μm,5μm,长为2mm的长槽。     

基于微分相衬方法定量测量表面微观形貌

改进了用于定量测量样品表面微观形貌的微分相衬干涉显微镜系统,对系统中由Nomarski棱镜引起的相位差△Φ进行了精确的计算和校正,系统不需要参考表面和机械扫描机构,能有效地抑制机械振动等外界环境干扰对测量结果的影响．并通过建立相应的数学模型推导了系统的点扩展函数．最后用维纳滤波算法恢复了图像,避免了普通逆滤波中的病态问题．     

河谷地形对土层地震反应的影响

为了分析河谷对土层地震反应的影响,采用二维有限元法,对跨度500m的某河谷地形的土层进行地震反应分析. 为研究地震波传播过程对土层地震反应的影响,分析比较了一致地震输入和行波地震输入作用下土层线性和等效线性化地震反应的差异. 同时将有限元计算结果与层状土层的一维波动分析结果相比较,讨论河谷地形对土层地震反应的影响. 数值计算的结果表明:在水平地震输入作用下,由于河谷的存在,在河谷附近将会激起较大的竖向运动;与一致地震输入相比,在行波地震输入作用下,土层表面水平加速度反应减小,竖向加速度反应增大.     

激光切割表面三维形貌的分形特征

利用白光干涉仪测量激光切割碳素钢表面轮廓数据,应用分形几何学分析激光切割表面的三维形貌特征.采用盒计数法计算激光切割表面的三维分形维数.结果表明：不存在一个超越尺度范围普适的分形维数,只有当尺度r小于轮廓最大高度Ry,才表现出分形特征.对同一激光切割表面进行表征时,同尺度的Ra沿厚度方向变化波动较大,分形维数Db能够对整体表面形貌的复杂程度有着较稳定的表征.分析激光切割表面的三维形貌特征,分形维数表征激光切割表面微观结构的复杂程度,表面粗糙度可对激光切割表面轮廓高度特性进行辅助评价.     

An experiment study of lee vortex with large topography forcing

This paper, relates the lee vortex which is triggered when the rotating and stratified flow passes over the large obstacle by using towing tank and based on the similarity. The results show that Froude number Fr is the most important parameter, and, in the rotating case, the lee vortex is easily triggered, because the rotating may, on one hand,lead to downward flow, on the other hand, induce lee vortex through generating geostrophic vorticity. Even in the non-rotating case, the lee vortex can be still formed, as long as both Froude number Fr and stratification parameter N are appropriate. For the formation mechanism of the lee vortex, there are obvious differences in the rotating case compared with the non-rotating case. In the non-rotating case, the tilting term of the perturbation vorticity is a dominant factor of inducing the lee vortex. However, in the rotating case, effect and the convergence of perturbation vorticity are dominant factors.     

典型机械加工表面形貌统计参数分析

为得到粗糙接触表面接触模型的计算参数,开展了典型机械加工表面的统计参数分析与研究.采用表面轮廓仪测量了典型加工方法下得到的不同粗糙值的表面形貌数据,根据ISO 11562标准,使用零相移高斯滤波对表面轮廓进行处理得到表面粗糙度数据;基于三次样条曲线拟合的方法和凸峰独立的原则,提出一种新的凸峰定义方法,分析拟合后的数据得到表面凸点的高度分布函数、凸点平均半径和密度等接触模型计算参数.分析结果表明:粗糙度参数对高度分布函数、凸点平均半径和密度均有显著的影响,而加工方法对平均曲率半径影响较小,对高度分布函数和密度影响较大.     

基于DEM的岩溶地区地形地貌特征提取与分析

运用数字地形分析技术对DEM进行处理分析以获取地形地貌信息,是对复杂山区景观资源和地质环境调查的重要手段.以湖北恩施腾龙洞大峡谷地质公园为例,基于ASTER GDEM数据对岩溶地区的坡度、坡向、地形起伏度和地表切割深度等地形地貌特征因子进行提取和全面分析.结果显示研究区地上和地下岩溶地貌形态如岩溶峡谷和岩溶洞穴等广泛发育且品位很高,地质景观旅游资源开发潜力巨大;同时研究区地形破碎,地表坡度、起伏度、切割深度均较大,生态环境极为脆弱,应注意加强环境治理和景观保护工作.