我国锋的消长区

锋生(锋消)在天气学和气候学方面是一个重要问题。本文用OT_(1000)~(700)代表对流层下部的热力场,用850hpa风场代表对流层下部气流场,我们采用S.Petterssen锋生函数公式(F=d/(dt)|▽s|)计算20°—50°N,75—125°E范围内250km×250km网格点上1、4、7、10月的锋生函数值F。同时统计了1960—1969年通过上述区域各季中月的实际锋发生频数,两者作对比分析,用以说明我国冬夏春秋四季锋生(消)和实际锋频数的分布。     

强化传递过程中场协同效应的机制及其控制

根据线性非平衡态热力学理论把传递过程中的流和力扩展为传递过程空间的流场和力场,通过各种场之间的恰当配合和相互作用强化传递过程定义为场协同.在线性非平衡热力学的流和力的唯象方程的基础上,本文以热量和质量传递过程为例分析了传递过程中流场和力场之间的相互协同作用机制及其控制,提出了描述场之间作用的场协同因子,给出了传递过程强化的场协同分析的初步方法.     

“98.7”武汉特大暴雨的能量锋锋生分析

对武汉地区１９９８年７月２１￣２２日连续两天出现的特大暴雨过程进行雨情和天气环流特征分析,认为这次特在暴雨的发生是一次７００ｈＰａ能量锋区锋生的结果;造成能量锋锋生的主要原因是非绝热θｓｅ平流、锋区上中－β尺度低涡成生和对流不稳定大气中环绕锋区有正垂直环流;通过对锋生函数的定量计算,其结果与定性分析相吻合。     

贵州2次MCC暴雨诊断和触发机制对比分析

用FY2-D卫星红外云图云顶亮温(TBB)、常规观测资料和NCEP1°×1°格点再分析资料对2008年5月29—30日(“0529”)与2010年6月16—17日(“0616”)贵州2次MCC暴雨天气过程进行诊断分析和触发机制讨论.结果显示:2次MCC发展的历程不同,“0529”MCC最初由多个较小的对流系统合并发展形成中β尺度对流系统,“0616”MCC却由单个对流系统迅速发展形成.2次MCC过程大气低层的影响天气系统明显不同,“0529”MCC天气过程中冷空气占据主导地位,“0616”MCC天气过程中,西南低空急流起到了关键性的作用.诊断分析发现:“0529”MCC,大气低层的动力条件和水汽辐合剧烈,因此对流和短时强降水更强.“0616”MCC,动力条件和水汽辐合垂直方向伸展的高度高,水汽的输送持续,形成了较广范围的暴雨天气.利用锋生函数针对2次MCC过程触发机制的讨论显示:“0529”MCC,受冷锋影响,加大了经向风的东西向切变,Af伸长变形明显;同时形成θse密集区,有利的热力锋生条件,使得锋生加强.“0616”MCC,低空急流的建立和加强,形成有利的动力锋生条件,使得伸长变形Af和切变变形Bf均对锋生作出明显贡献.     

贵州2次MCC暴雨诊断和触发机制对比分析

用FY2-D卫星红外云图云顶亮温(TBB)、常规观测资料和NCEP1°×1°格点再分析资料对2008年5月29—30日("0529")与2010年6月16—17日("0616")贵州2次MCC暴雨天气过程进行诊断分析和触发机制讨论.结果显示:2次MCC发展的历程不同,"0529"MCC最初由多个较小的对流系统合并发展形成中β尺度对流系统,"0616"MCC却由单个对流系统迅速发展形成.2次MCC过程大气低层的影响天气系统明显不同,"0529"MCC天气过程中冷空气占据主导地位,"0616"MCC天气过程中,西南低空急流起到了关键性的作用.诊断分析发现:"0529"MCC,大气低层的动力条件和水汽辐合剧烈,因此对流和短时强降水更强."0616"MCC,动力条件和水汽辐合垂直方向伸展的高度高,水汽的输送持续,形成了较广范围的暴雨天气.利用锋生函数针对2次MCC过程触发机制的讨论显示:"0529"MCC,受冷锋影响,加大了经向风的东西向切变,Af伸长变形明显;同时形成θse密集区,有利的热力锋生条件,使得锋生加强."0616"MCC,低空急流的建立和加强,形成有利的动力锋生条件,使得伸长变形A f和切变变形B f均对锋生作出明显贡献.     

冲压增程弹用进气道试验与数值研究

对某冲压增程弹用超声速双锥进气道流场特性进行研究,在风洞试验中得到合理的流场结构图谱及试验数据.采用块结构网格与二阶精度流场分区求解技术,对该超声速进气道内外流场进行数值研究.通过数值模拟得到了对应于不同出口反压和攻角情况下,超声速进气道内外粘性流场复杂的波系结构,分析了进气道内外流场的形成过程.结果表明:数值模拟得到的流场结构波系图与风洞试验纹影图一致,并且进气道扩压段静压分布以及进气道出口位置的总压分布与试验结果基本一致.     

忻州市一次强降水天气过程浅析

文中利用实况探测资料,介绍了忻州市一次大暴雨天气过程,从环流背景和物理量场两方面对此次暴雨的发生做了简要的分析,得出副高进退、低层切变线、露点锋、热力不稳定、动力抬升以及较厚的湿层是本次暴雨的触发条件;露点锋生去、假相当位温等值线密集带和大值区低层辐合大值区重叠的区域是暴雨多发区;暴雨、大暴雨发生在副高外围及切变线附近不断生成的对流云团边缘处。     

基于正交实验的空调换热器流场模拟及性能分析

文章运用Fluent软件对空调中换热器气态流场进行数值模拟分析.在进行计算网格划分以及建立控制方程基础上,对其温度场、速度场、压力场等关键性能要素进行数值模拟及过程实验.通过正交实验获得复杂流场性能的动态描述,有利于对其性能参数的数值分布及演变进程提出量化机理方案.该研究为后续开展的空调换热器性能以及结构参数优化提供了理论基础和数据准备.     

98.7特大暴雨的动力学及能量诊断分析

利用非静力中尺度模式MM5的客观分析资料对引起这次特大暴雨的可能机制进行了讨论。指出，在“98．7”暴雨发生发展期间，梅雨锋系的冷（暖）锋后（前）部分别有与冷（暖）锋平行的θse密集（稀疏）带，这表明θse能很好地反映气团与梅雨锋扰动在地面附近的热力结构特征。对该过程的三维空间动力学锋生函数进行的诊断结果发现，925hPa的锋生带与武汉及其周边地区的暴雨带相当接近，揭示了暴雨带与锋生强迫有一定的动力学关系。而850hPa的锋生分布为实际未来48h的暴积降水量分布提供了可能预报依据。从能量的观点来看，在暖锋区为高温、高湿和高能区，并且，不稳定的大气层结是产生此次强暴雨过程的主要物理条件之一。     

基于FVCOM的物理—生物地球化学耦合模型构建与应用

通过使用FABM框架将水动力模型FVCOM与生态模型ERSEM进行耦合,构建了一个新的适用于近岸复杂地形并完整描述了低营养级生态系统的物理—生物地球化学耦合模型:FVCOM-FABMERSEM.基于该耦合模型分别建立了垂向一维模型和长江口三维模型.使用欧洲L4站的多年观测资料对垂向一维模型(1DV)进行验证,验证结果良好.使用长江口三维模型模拟长江口及其附近海域2013—2016年的历史过程,经与营养盐和Chl-a观测数据校验,并利用MODIS卫星遥感的海洋表层Chl-a分布数据对春季藻类暴发的空间分布进行了验证,证明建立的耦合模型能正确刻画长江口区域的温度、盐度、硝酸盐、磷酸盐、Chl-a等物理和生物地球化学过程.同时,使用模型对长江口锋面区域的特征进行了再现,并讨论了盐度锋、泥沙锋、营养盐锋和叶绿素锋相伴产生与相互作用的关系.     

具有推力矢量控制系统的导弹流体动力

采用数值模拟方法研究了带有摆动喷管的导弹水下发射时燃气流场与水流场的相互干扰,及其对导弹所受水动力和气动力的影响,计算彩燃气泡物理模型,通过水流场的气流场的耦合计算模拟整个流场的形态,对水流场采用势流理论,通过三维Hess-Smith方法进行求解,对燃气流场,以Euler方程为基本方程,采用无波动、无自由参数的耗散分格式（NND差分格式）进行求解,在燃气泡壁面,水流场和燃气流场通过速度条件和压力条件相互耦合,给出了不同时刻水流场和气流场的物理量分布,喷管摆动角与导弹力矩的关系,并对燃气泡的演变过程作了分析。     

气固两相混合层卷起过程的直接数值模拟

在设定混合层卷起过程的流场初始条件下,应用拟谱方法和Lagrange方法对时间模式的两相湍流混合层进行了直接数值模拟,求解流场的瞬态涡量场和颗粒场,分析流场不同类型涡结构的拟序特征,定性研究不同大小的颗粒在混合层中受流场涡结构的影响,描述了不同Stokes数颗粒的扩散规律和浓度分布.     

利用计算流体力学方法研究改善肉类干燥窑热流场的一种计算分析方法

针对流场改善类问题如何进行数值模拟计算分析,以一肉类干燥窑热流场分析问题为例,利用计算流体力学(CFD)方法并考虑干燥窑不同设置方案,通过求解不同的设置方案条件下干燥窑流场的Navier-Stokes方程来分析原设计方案和改善方案中流场的分布和特点.数值计算的结果表明:所用的数值计算方法是可行的,基本符合实际情况;所得计算结果分析图像对了解干燥窑中流场的分布情况和如何改善干燥窑流场分布具有积极的参考意义.所提出的方法为采用数值计算方法分析改善干燥窑流场问题提供了一种可行的手段.这一数值计算方法较之传统的实验和经验方法提高了分析效率、降低了成本,是一种值得重视和发展的数值计算方法.     

强化传递过程中场协同效应的机制及其控制

根据线性非平衡态热力学理论把传递过程中的流和力扩展为传递过程空间的流场和力场，通过各种场之间的恰当配合和相互作用强化传递过程定义为场协同。在线性非平衡热力学的流和力的唯象方程的基础上，本以热量和质量传递过程为例分析了传递过程中流场和力场之间的相互协同作用机制及其控制，提出了描述场之间作用的场协同因子，给出了传递过程强化的场协同分析的初步方法。     

改善肉类干燥窑热流场的一种计算方法

针对流场改善类问题如何进行数值模拟计算分析,以一肉类干燥窑热流场分析问题为例,利用计算流体力学(CFD)方法并考虑干燥窑不同设置方案,通过求解不同的设置方案条件下干燥窑流场的Navier-Stokes方程来分析原设计方案和改善方案中流场的分布和特点.数值计算的结果表明:所用的数值计算方法是可行的,基本符合实际情况;所得计算结果分析图像对了解干燥窑中流场的分布情况和如何改善干燥窑流场分布具有积极的参考意义.所提出的方法为采用数值计算方法分析改善干燥窑流场问题提供了一种可行的手段.这一数值计算方法较之传统的实验和经验方法提高了分析效率、降低了成本,是一种值得重视和发展的数值计算方法.     

声激励对圆射流流场结构控制的大涡模拟

为研究声激励对圆射流流场结构的控制作用,采用大涡模拟方法计算相锁定全局声激励下的圆射流(Re=2 020)流场.计算得出的未加激励时射流的优势频率与实验符合得很好.从多角度描述声激励对射流速度场和涡量场的影响,分析流场对声激励响应的频率选择特性.通过速度场的平均值、均方根值,概率密度函数,偏度,峰度,以及动量厚度的分布,显示声激励引起速度场和混合特性的改变.涡量和Q准则揭示流场拟序结构的演化,发现激励控制流场的主导涡结构是希尔球涡.研究表明,声激励是流场控制非常准确和有效的手段,当激励频率在优势频率附近时影响尤其明显,很小的能量输入便可以引起流场结构的显著改变.     

流场对锥形先导阀稳定性的影响分析

先导阀节流孔位置精度,阀口圆度误差及导阀出流口位置影响并决定着先导阀流场特性,而先导阀流场是先导阀能否稳定的关键.分析了影响先导阀流场的主要因素,定性描述了流场对先导阀工作稳定性的影响,建立了阀腔内流场的数学模型,利用Fluent软件对先导阀腔内流场进行了仿真,得到了先导阀芯表面漩涡分布和切应力的分布图.通过改变先导阀出流口位置和阀腔节流孔位置偏差,得到先导阀表面应力分布,从而揭示了流场是先导阀稳定工作的关键,为改善先导阀稳定性提供一定理论依据.     

铝合金超声波半连铸多场耦合的模拟与实验

针对铝合金超声波半连铸过程,建立了声场、流场和温度场耦合的数学模型.利用Fluent模拟得到了声场、流场和温度场分布.仿真结果显示,超声波的导入对宏观流场与温度场分布具有重要影响,在超声输出振幅一定的条件下,选择频率为20kHz的超声波处理铝熔体能够获得较为理想的流场与温度场,从而有效促进熔体的传热、传质与柱状晶向等轴晶的转变.通过测量实验铸锭的晶粒尺寸,发现经超声处理的铸锭凝固组织显著细化,长度与宽度方向的平均晶粒尺寸分别较未经超声处理的减小了133μm与32μm.文中还结合数值模拟结果分析了超声波对铝合金大铸锭的细晶机理.     

MD-82飞机客舱环境流场的HWA测量与分析

使用热线测速技术以高于湍流最小时间尺度的分辨率,精细测量了MD-82飞机客舱环境中的条缝型送风口射流流场和个性化送风口射流流场.对流场的平均速度剖面、湍流度分布、湍能谱进行了分析.平均速度的变化揭示了离开出口后流场速度的衰减规律.湍流度表明了湍流流场脉动剧烈程度和湍流扩散发展规律,是各种尺度的脉动分量叠加的结果.对流场的湍能谱分析展现了惯性子区的存在,能量从大尺度的含能区通过惯性子区传递给小尺度结构并最终耗散为热能.     

串列双圆柱绕流问题数值模拟的多尺度分析

运用有限体积法,对串列放置的双圆柱二维不可压缩流动进行了直接数值计算.在分析Strouhal数及升阻力系数等积分量的基础上,本文从流动多尺度层面研究了流场分布及涡结构.通过对速度场的流动显示和频谱分析,确定了涡脱落的多个频率,以及分别受上游圆柱和下游圆柱边界层扰动形成的多尺度涡的相互作用,并且发现由于多尺度涡的相互作用形成了更小尺度涡的过程及机理.最后,进一步将这些涡结构与流场模态对应起来,使得流场结构更加清晰地展现出来.