湍流压对中小质量恒星后期演化的影响（II）湍流区对内部结构和演化…

本研究了２．８Ｍ⊙和７Ｍ⊙恒星由于主序到红巨星和ＡＧＢ星阶段的演化,结果发现,湍流压的存在质量较大的７Ｍ⊙恒星的内部结构有较大的影响,它将使氢燃烧壳屋明显变厚并较早地消失,使恒星中心的温度降低,使ＨＲ图中的演化轨迹向温度降低和光度减小的方向变化,使氢壳层燃烧出现周期性脉动,氦壳层的热脉动周期变短等等。但是,对于质量较小的２．８Ｍ⊙恒星,湍流压的效应很微小。     

深凹露天矿内复环流和高湍能区的三维细网格非静力模拟

建立了一个准定常的三维非静力能量闭合的PBL模式模拟了深凹露天矿内复环流和高湍能区。针对露天矿具有范围小、地形复杂的特点,放弃了静力近似的假定,且采用了在复杂地形下应用较好的能量闭合方案,采用细网格系统对一个水平只有2 km×2 km的实际矿区进行了模拟,并将结果与同样条件下的风洞试验结果进行了比较。结果表明,矿坑的开口宽度与深度比和来流的性质对坑内气流和湍流情况有了较大影响。     

基于RNG湍流模型的双向泵站出水流道流动计算

低扬程双向流道泵站是我国独创的泵站型式,为深入了解其流道内流场特性,首次运用基于壁面律的RNG κ-ε的湍流模型对流道进行数值模拟。计算采用交错网格的有限体积法求解三维不可压Navier Stokes方程。提出优化出水流道的目标函数,并依据数值模拟结果,预测出水流道水力损失。根据经验公式计算的水力损失和预测的出水流道水力损失两者较为接近,表明通过采用基于壁面律的RNG湍流模型能较好地预测出水流道的水力性能。考虑壁面律的RNG湍流模型在泵站流道内特性数值模拟和外特性预测研究方面有较好的推广价值。     

拟序结构下空泡近壁区运动规律研究

从湍流的近壁拟序结构对近壁区小粒径空泡的运动规律的影响出发,对空泡产生的机理做了新的探讨。从理论上推导出基于典型湍流边界层模式的非拟序结构下空泡的近壁区运动方程,并导出基于湍流近壁拟序结构作用的空泡近壁区运动方程。两种不同条件下的运动方程比较表明,湍流近壁区的拟序结构对空泡的产生具有决定性的意义,正是由于拟序猝发作用的存在,才使得空泡对壁面的空蚀作用得以发生。     

飞机颠簸的预报

通过对经验预报、理查逊数(Ri)预报、载荷因数变量方程预报等3种颠簸预报方法的讨论,得出了不同的天气系统及环境、风的水平与垂直切变、大气层结、温度的水平与垂直梯度、温度的局地变化等多个气象因子与颠簸的关系,提出了一些预报颠簸的经验指标.     

飞机颠簸的预报

通过对经验预报、理查逊数（Ri）预报、载荷因数变量方程预报等3种颠簸预报方法的讨论，得出了不同的天气系统及环境、风的水平与垂直切变、大气层结、温度的水平与垂直梯工、温度的局地变化等多个气象因子与颠簸的关系，提出了一些预报颠簸的经验指标。     

大气和海洋中一类中尺度边界急流的形成理论

对一个非地转线性浅水模式的研究表明,当背景场为大尺度径向地转流V_g时,在山地或海岸附近可以形成一类中尺度边界急流,其特征宽度为L_c=L₀（c₀/V_g）,式中c₀=（gH）^1/2为考虑了密度垂直差后的重力波波速,L₀=c₀/f为Rossby变形半径,f为柯利奥来参数。一般来说,L_c的量级在大气和海洋中分别为百公里和几十公里。由于大尺度地转流是形成这类中尺度边界急流的重要条件,因此从这一观点看,在大气中的这类急流,在亚洲东部一般只能在春末或夏季出现,因为在这些季节,在这一地区盛行大尺度的西南或东南季风。对海洋,这类中尺度边界急流可以出现在海洋的东西两岸,不具有明显的季节变化,即是一类半永久持续系统。     

准地转k方程中的变形项

在一个典型中纬度气旋的整个生命过程中，持续监测对流层中层变形项的数值发现，在气旋生命史的早期阶段，中层变形项的数值一般来说很小。可是，当气旋接近和处于它的成熟阶段时，变形项对总的准地转垂直运动强迫产生了较大的、局部占主导地位的影响，特别有趣的是在高位温（气旋成熟之后具有的水平热力结构特性）轴中，变形项达到了较大的数值。在此区域中变形项数值较大，证明在气旋内存在一个变形项数值较大的无锋对流层中层区域。     

基于区域滤波的GOCE稳态海面动力地形和地转流

基于频域法,利用最新的GOCE卫星重力场模型和卫星测高数据计算了稳态海面动力地形.结合海洋表层漂流浮标的观测结果,对稳态海面动力地形进行了最优空间滤波尺度分析,给出了区域、纬度带和全球稳态海面动力地形的最优空间滤波尺度因子.在此基础上,给出了全球和区域地转流.结果表明:在中高纬度和全球区域,可以分别获得空间尺度优于102km和127km的稳态海面动力地形信息.与海洋表层漂流浮标对比可知,在强流区域,采用稳态海面动力地形得到的地转流速可以解释观测浮标流速的70%;在中高纬度区域,由GOCE重力场得到的地转流略优于对应的GRACE结果;在近赤道区域,由GOCE重力场得到的地转流精度略低于对应的GRACE结果;在北大西洋和阿古拉斯强流区域,由GOCE得到的地转流场明显优于对应的GRACE结果,其精度分别提高了16%和24%.     

塔克拉玛干沙漠湍流尺度

利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中地区近地层32 m高度涡动相关系统2009年1、4、7、10月的湍流观测数据,对流动沙漠地区不同稳定度下的湍流特征进行了分析。结果表明:(1)流动沙漠区在不同季节、不同稳定度条件下的近地层湍流欧拉时间自相关系数R_u(t)、R_v(t)、R_w(t)衰减存在明显的时间差异。春季R_w(t)的衰减最快,夏季3个方向的欧拉时间自相关系数衰减时间相近;(2)欧拉时间自相关系数主要表现出强衰减、逐渐衰减和缓慢衰减3种类型,沙尘天气的欧拉时间自相关系数衰减总体上要强于晴天;(3)湍流的时间积分尺度L_t(z)最小,L_t(x)和L_t(y)大小相近,在沙尘暴发生时,水平风速占主导,而垂直气流很难发展;(4)湍流的空间尺度在不同季节和不同稳定度条件下明显不同:L(x)平均值6.02 m,L(y)平均值6.90 m,L(z)平均值0.73 m;湍流水平空间尺度大多数情况下呈扁平的椭球体,且水平方向呈明显的椭圆形状。