發(fā)布時間：2022-02-08 17:14

　　兩相流動在自然環(huán)境和工業(yè)應用中扮演著十分重要的角色,顆粒與湍流的相互作用是近些年來流體力學研究的熱點問題。自超大尺度相干結構（VLSMs）在高雷諾數(shù)壁湍流中被發(fā)現(xiàn)以來,國內外學者對VLSMs的含能、尺度以及產(chǎn)生機制等問題開展了一系列的研究。然而顆粒對VLSMs的影響以及大氣表面層（ASL）中PM10的空間結構尚不明確。本論文基于蘭州大學在青土湖地區(qū)建立的三維觀測列陣（以下簡稱“QLOA”）,對沙塵暴過程以及凈風流動進行了多物理量同步觀測,包括三維風速、PM10（顆粒粒徑小于10μm）濃度、近地表輸沙強度等,基于嚴格的野外實驗數(shù)據(jù)的篩選以及預處理,獲取了可用于壁湍流研究的凈風流動的三維風速、含沙塵流動的三維風速以及含沙塵流動的PM10濃度數(shù)據(jù)。含沙塵流動中,沙粒的平均粒徑d_p為70-105mm,含沙流場的特征尺度（Kolmogorov length scale）為（3.5-7.2）×10^-4 m,顆粒與流場的特征尺度的尺度比為0.1-0.3,ASL沙塵的體積分數(shù)Φ_v<10^-6。通過對這些高質量數(shù)... 

【文章來源】：蘭州大學甘肅省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學位級別】：博士

【圖文】：

圖1-3兩點相關云圖，圖片來自Lietal.(2012a)文中的

蘭州大學博士學位論文 大氣表面層含沙流動及 PM10 的流動規(guī)律雪后，地表會結皮，因而該實驗臺站不僅能夠對 ASL 大摩阻風速（高雷諾數(shù)）凈風流動進行全面觀測也能對沙塵暴期間含沙流動進行全面觀測，獲取凈風流動和含沙流動中最全面的觀測數(shù)據(jù)。本節(jié)將重點介紹本論文含沙流動的實驗觀測。

圖 2-2 超聲風速儀和沙塵儀探頭測點安裝示意圖以及儀器圖片。DUSTTRAK II-8530-EP 只能測量空中小顆粒（PM10）的質量濃度，為塵暴期間更加全面的顆粒脈動信息，本實驗還在主塔附近近地表 0.2 m裝了測量沙塵通量的沙粒計數(shù)測量儀（Sand Particle Counter，下文簡稱 儀器安裝如圖 2-3。SPC 采樣頻率為 1Hz，可測量沙粒粒徑范圍為 30-4塵通量并按 64 組不同粒徑范圍輸出。根據(jù) Q=(1/T)∑64i=1(4 Niri/3S)計算置處的近地表輸沙強度 Q，其中 T, ,Ni,ri,S 分別表示測量時長（本論文為 1 小時），沙粒密度（約 2650kgm-3）、在測量時長 T 內通過探頭沙粒i的沙�？倲�(shù) Ni以及探頭的迎風面積（S=5×10-5m2）。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3615436