谷霧消散中的流動機(jī)制.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步，環(huán)境趨于惡化的壓力與日俱增，環(huán)境污染及災(zāi)害事件頻發(fā)。近期，一個突出的大氣環(huán)境問題就是霧霾天不斷增多，這對環(huán)境及人類健康帶來極大的挑戰(zhàn)。霧霾天氣現(xiàn)象中一種非常有代表性的氣象過程就是谷霧，因而對谷霧消散機(jī)制研究的科學(xué)價值日顯突出。清楚的是，對谷霧消散過程中的流動機(jī)理的深入認(rèn)識和理解，會對谷霧消散的定量刻畫以及霧霾天氣現(xiàn)象的預(yù)報和防治提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)和研究思路，具有重要的解決大氣環(huán)境災(zāi)害的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文采用數(shù)

2、值模擬的方法研究了峽谷內(nèi)霧消散過程中的主要對流和傳熱機(jī)制。通過與已發(fā)表的實(shí)驗(yàn)對比顯示，本文的數(shù)值模擬結(jié)果符合Princevac&Fernando的實(shí)驗(yàn)[1]。此外，本文研究分別針對水和空氣作為工作流體完成了大量的數(shù)值模擬算例。進(jìn)一步的數(shù)值分析表明:水和空氣兩種工作流體的流動隨著瑞利數(shù)(Ra)和高寬比（A）的變化明顯。在準(zhǔn)定常階段平均體積流率近似滿足QRa5/4～Ra，但工作流體為水的努塞爾數(shù)Nu滿足Nu/Ra1/4≈-0.005，空氣的

3、努塞爾數(shù)滿足Nu/Ra1/4≈-1.15×104。隨著高寬比的變化，兩種流體在不同工況下的數(shù)值結(jié)果也有明顯的差異。水作為工作流體的數(shù)值結(jié)果顯示A=0.087時Qmax最大且Numax也最大，而A=0.286下Qmax最小且Numax也最小。但在空氣的數(shù)值模擬中，Qmax在A=0.286下最大，在A=0.087下最小，而Numin在A=0.087下最小，在A=0.286下Numin最大。此外，在初步的高瑞利數(shù)湍流模型試算中，獲得一些不同的