本文選題：熱力內(nèi)邊界層 + 海岸城市��； 參考：《力學學報》2016年02期

【摘要】：海岸熱力內(nèi)邊界層內(nèi)大氣在熱力驅(qū)動下產(chǎn)生垂向?qū)α鬟\動,對海岸帶的大氣運動規(guī)律產(chǎn)生深刻的影響.在海岸城市地區(qū),受城市冠層復雜結構的影響,熱力內(nèi)邊界層呈現(xiàn)諸多獨特的性質(zhì).采用大渦模擬的方法,研究了海岸城市熱力內(nèi)邊界層內(nèi)的流動特征.將海岸城市建筑物擬形為一系列有序排列的立方體塊,并基于浸入邊界方法考慮其對大氣流動的影響.和常見的區(qū)域尺度數(shù)值研究中將城市下墊面假設為均質(zhì)屬性平面的方法相比,模擬結果的精度明顯提高,海岸熱力內(nèi)邊界層內(nèi)各種尺度的動力過程也能在一定程度上得以描述.模擬計算了海岸城市熱力內(nèi)邊界層、中性海岸城市邊界層和開闊的自然海岸熱力內(nèi)邊界層共3種情況,對比研究了城市摩阻和海岸熱力作用對海岸城市上空大氣運動的影響.研究結果表明:在空間上,邊界層中各紊流特征量均在街谷尺度呈現(xiàn)出有規(guī)律而非均勻分布的特點;在強度上,熱力作用與城市構筑物的摩阻作用相互促進,使得紊流強度顯著提升并大于兩種作用線性疊加的結果.此外,還發(fā)現(xiàn)有城市冠層海岸的熱力內(nèi)邊界層發(fā)展遠快于相同熱力條件下的自然海岸帶,邊界層的發(fā)展規(guī)律也有顯著的不同.
[Abstract]:The vertical convection movement of the atmosphere in the inner boundary layer of the coasts is driven by heat, which has a profound influence on the atmospheric movement in the coastal zone. In coastal urban areas, the thermal inner boundary layer presents many unique properties due to the complex structure of urban canopy. The characteristics of flow in the thermal boundary layer of coastal cities are studied by means of large eddy simulation. The coastal urban buildings are modeled as a series of ordered cube blocks, and their effects on the atmospheric flow are considered based on the immersion boundary method. Compared with the common numerical method in which the urban underlying surface is assumed to be a homogeneous attribute plane, the accuracy of the simulation results is obviously improved, and the dynamic processes of various scales in the thermal inner boundary layer of the coast can be described to a certain extent. The thermal inner boundary layer of coastal city, neutral coastal city boundary layer and open natural coastal thermal inner boundary layer are simulated and calculated. The effects of urban friction and coastal thermal action on the atmospheric movement over coastal cities are compared and studied. The results show that, in space, the characteristic quantities of turbulence in the boundary layer are regular and not uniformly distributed in the scale of the street valley, and in the intensity, the thermodynamic action and the friction action of the urban structure promote each other, and the characteristic quantity of the turbulent flow in the boundary layer shows the characteristics of regular and non-uniform distribution in the scale of the street valley. The turbulence intensity is significantly increased and larger than the result of the linear superposition of the two actions. In addition, it is found that the thermal inner boundary layer of the urban canopy coast develops much faster than that of the natural coastal zone under the same thermal conditions, and the law of the boundary layer development is also significantly different.
【作者單位】： 清華大學水利水電工程系水沙科學與水利水電工程國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(11472156)
【分類號】：P732

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 楊藍田;邊界層與沖波之相互作用[J];科學研究論文集(自然科學版);1964年02期

2 桑建國;山區(qū)夜間邊界層的數(shù)值模擬[J];氣象學報;1985年04期

3 吳君朋;邊界層近場噪聲的一種計算方法[J];聲學學報;1987年06期

4 付昱華;;邊界層問題新解法[J];中國海上油氣(工程);1990年06期

5 吳永森;氣-水熱力邊界層研究進展[J];黃渤海海洋;1991年01期

6 王元豐,鄒永超;邊界元法邊界層處理的一種新方法——擬多連域法[J];應用力學學報;1997年01期

7 吳永森;氣──水熱力邊界層的熱力學分層分類[J];海洋通報;2000年03期

8 張國慶,張加昆,德力格爾;夏季黃河上游邊界層特征與地面碘化銀催化分析[J];高原氣象;2004年05期

9 鄧國,周玉淑,李建通;臺風數(shù)值模擬中邊界層方案的敏感性試驗——I.對臺風結構的影響[J];大氣科學;2005年03期

10 侯磊;韓月紅;李金龍;;磁流耦合問題中邊界層解法的探索[J];華東師范大學學報(自然科學版);2008年05期

相關會議論文 前10條

1 徐國亮;符松;;后掠機翼邊界層的二次失穩(wěn)[A];中國力學學會學術大會'2009論文摘要集[C];2009年

2 魏奉思;馮學尚;;行星際磁云邊界層研究的初步進展[A];第十屆全國日地空間物理學術討論會論文摘要集[C];2003年

3 ;我國已經(jīng)建成的邊界層風洞(～2010)[A];中國結構風工程研究30周年紀念大會論文集[C];2010年

4 高軍;羅紀生;;超聲速邊界層聲波的感受性研究[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

5 駱曉臣;張X元;;帶邊界層被動抽吸的定幾何二元進氣道流動仿真分析[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

6 鄧濤;吳兌;鄧雪嬌;譚浩波;李菲;蔣德海;;利用激光雷達探測邊界層演變研究[A];第27屆中國氣象學會年會大氣物理學與大氣環(huán)境分會場論文集[C];2010年

7 李佳;羅紀生;;拋物化穩(wěn)定性方程在曲面邊界層中的應用[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

8 張鋒;方一紅;;可壓縮邊界層非平行穩(wěn)定性研究[A];慶祝中國力學學會成立50周年暨中國力學學會學術大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

9 陳炯;王建捷;;北京地區(qū)夏季邊界層結構日變化的高分辨模擬對比[A];中國氣象學會2006年年會“中尺度天氣動力學、數(shù)值模擬和預測”分會場論文集[C];2006年

10 楊永祥;曹偉;;高空高超音速平板邊界層擾動演化研究[A];慶祝中國力學學會成立50周年暨中國力學學會學術大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

相關重要報紙文章 前3條

1 記者 張雪峰;青藏高原科學試驗啟動邊界層現(xiàn)場觀測[N];中國氣象報;2014年

2 李競;北京探測網(wǎng)布局方案亮相[N];中國氣象報;2007年

3 ;氣象走向社會 科技創(chuàng)造未來[N];中國氣象報;2002年

相關博士學位論文 前4條

1 趙文靜;長江三角洲城市群對區(qū)域邊界層結構及云和降水的影響[D];南京大學;2014年

2 黃倩;不同下墊面上行星邊界層對流的數(shù)值模擬研究[D];蘭州大學;2008年

3 劉宇;實驗室研究化學物質(zhì)主動釋放形成的電離層空洞邊界層的非線性演化[D];中國科學技術大學;2015年

4 陳玉香;靜水壓下礦物顆粒邊界力學性質(zhì)的數(shù)值模擬研究[D];中國地震局地質(zhì)研究所;2010年

，

本文編號：2105488