本文利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法對(duì)基于076B型強(qiáng)制通風(fēng)防輻射罩的溫度傳感器進(jìn)行流固耦合傳熱分析,計(jì)算不同太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、下墊面反射率、強(qiáng)制通風(fēng)速度、氣象站海拔高度和下墊面長(zhǎng)波輻射強(qiáng)度等影響因子條件下溫度傳感器的輻射誤差。為實(shí)現(xiàn)影響因子連續(xù)變化時(shí)能提供準(zhǔn)確修正數(shù)據(jù)的目標(biāo),采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法仿真值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行擬合,獲得輻射誤差訂正方程。結(jié)果表明,輻射誤差訂正方程的修正誤差在0.005℃以內(nèi)。訂正后的氣溫觀測(cè)數(shù)據(jù)有望用于氣候變化研究和高精度天氣預(yù)報(bào)。

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【部分圖文】：

圖1強(qiáng)制通風(fēng)防輻射罩與外圍空氣域的物理模型

通過(guò)CFD方法建立配有076B型強(qiáng)制通風(fēng)防輻射罩的溫度傳感器實(shí)體模型及其外圍空氣域的物理模型,如圖1所示。模型中氣流從長(zhǎng)方體的左邊進(jìn)入,從右邊流出。076B型強(qiáng)制通風(fēng)防輻射罩距離氣流入口較近,距離氣流出口較遠(yuǎn),這樣能夠?qū)崿F(xiàn)提高計(jì)算精度的同時(shí)降低計(jì)算復(fù)雜性和計(jì)算時(shí)間。將空氣域在氣流....

圖2強(qiáng)制通風(fēng)防輻射罩內(nèi)部截面溫度場(chǎng)(a,單位:K)和速度矢量場(chǎng)(b,單位:m·s-1)分布

影響大氣溫度觀測(cè)精度的主要因子是太陽(yáng)直接輻射,運(yùn)用CFD對(duì)不同太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和氣流速度條件下的基于076B型強(qiáng)制通風(fēng)防輻射罩的溫度傳感器進(jìn)行多物理場(chǎng)耦合傳熱分析,076B型強(qiáng)制通風(fēng)防輻射罩的氣流速度變化范圍為3～8m·s-1,步長(zhǎng)為0.5m·s-1;太陽(yáng)輻射強(qiáng)度變化范圍為2....

圖3不同太陽(yáng)輻射強(qiáng)度條件下076B型強(qiáng)制通風(fēng)防輻射罩的

圖2強(qiáng)制通風(fēng)防輻射罩內(nèi)部截面溫度場(chǎng)(a,單位:K)和速度矢量場(chǎng)(b,單位:m·s-1)分布由圖3可知,隨著太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的增加,輻射誤差也增大。當(dāng)氣流速度為0.5m·s-1、氣象站海拔高度為0km、防輻射罩的表面涂層反射率為0.8、下墊面的長(zhǎng)波輻射強(qiáng)度為300W·m-2時(shí)、....

圖4不同下墊面反射率條件下076B型強(qiáng)制通風(fēng)防輻射罩的

影響大氣溫度觀測(cè)精度還有一個(gè)主要因素就是下墊面反射輻射,運(yùn)用CFD對(duì)不同下墊面反射強(qiáng)度和氣流速度條件下的基于強(qiáng)制通風(fēng)防輻射罩的溫度傳感器進(jìn)行多物理場(chǎng)耦合傳熱分析,076B型強(qiáng)制通風(fēng)防輻射罩的氣流速度變化范圍為3～8m·s-1,步長(zhǎng)為0.5m·s-1;下墊面反射率變化范圍為....

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