邊界層

76)引言大氣邊界層是對流層的最低一層，對地表和自由大氣間的熱量、動量和氣溶膠的交換起到重要作用。其影響因素包括大尺度天氣過程、云量、太陽輻射、污染物排放及地形擾動等。大氣邊界層高度是很多研究里的一個重要參數(shù)，包括污染擴(kuò)散、天氣預(yù)報、氣象模型和空氣質(zhì)量等[1]。模型中錯誤的大氣邊界層高度值會明顯地影響低層云的形成和維持。目前沒有一種儀器或方法能夠直接測量大氣邊界層高度，只能通過代理因子或示蹤物來反演大氣邊界層高度。代理因子包括大氣氣溶膠、溫度廓線、風(fēng)廓線和

）1 引言大氣邊界層是直接受到地表作用的最底層大氣，高度一般在100～3 000 m，對地表強迫響應(yīng)的時間尺度約為1 h或更小[1]。與大氣邊界層相關(guān)的下墊面主要分為陸地和海洋,與陸地相接的大氣邊界層稱為陸氣邊界層，與海洋相接的大氣邊界層稱為海洋大氣邊界層[2]。由于海陸熱力差異的影響，海洋大氣邊界層的特征與陸氣邊界層有很大不同[2-4]。海洋大氣邊界層是海洋與自由大氣熱量、水汽和物質(zhì)交換的重要通道，是氣象災(zāi)害和空氣污染的主要發(fā)生地，也是豐富的氣候資源地區(qū)

r轉(zhuǎn)捩模型提出邊界層轉(zhuǎn)捩數(shù)值模擬技術(shù)。該技術(shù)可有效結(jié)合轉(zhuǎn)捩模型與湍流模型，用標(biāo)準(zhǔn)模型驗證其精確性，為采用等離子流動控制抑制邊界層分離和轉(zhuǎn)捩研究提供數(shù)值模擬平臺。采用基于現(xiàn)象學(xué)模型的等離子流動控制數(shù)值模擬技術(shù)，對流動分離以及邊界層轉(zhuǎn)捩抑制進(jìn)行數(shù)值模擬，為基于等離子流動控制的翼型減阻技術(shù)提供參考。關(guān)鍵詞：等離子流動控制;流動分離;邊界層;轉(zhuǎn)捩;現(xiàn)象學(xué)模型中圖分類號：TP391.99;V211.412文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號：1006-0871（2021）03-0

410073)邊界層轉(zhuǎn)捩是由自由來流或者物體本身的擾動引起的，這些擾動通過邊界層感受性機制傳入邊界層，并以各種不穩(wěn)定模式增長，最終引起湍流[1].在超聲速來流中，邊界層轉(zhuǎn)捩受諸多因素的影響，轉(zhuǎn)捩位置難以被預(yù)測[2-3].粗糙元已經(jīng)被證實是控制邊界層轉(zhuǎn)捩和分離特性的有效方法，例如在超燃沖壓發(fā)動機的啟動和燃料摻混中有重要應(yīng)用[4].粗糙元有多種不同形式，大致可以分為二維粗糙元、孤立粗糙元和分布式粗糙元.大多數(shù)情況下，粗糙元會影響邊界層的轉(zhuǎn)捩位置，隨著粗糙元高度

10 引言大氣邊界層通常指大氣底部直接受地球表面影響的一層，其高度約為1～1.5 km，響應(yīng)時間尺度小于1小時(Stull，1988)，是地球各個圈層相互作用的關(guān)鍵區(qū)域.受地面熱力與動力影響，該層大氣運動具有明顯的湍流性質(zhì)，并且湍流過程對熱量、動量和水汽的垂直輸送導(dǎo)致氣象要素呈現(xiàn)顯著的日變化，因此多尺度大氣邊界層過程在中尺度氣象模式、大氣環(huán)流模式、天氣預(yù)報模式、氣候預(yù)測模式以及大氣環(huán)境質(zhì)量預(yù)報模式中都具有十分重要的作用(劉樹華等，2013).大氣邊界層高度

0)引 言大氣邊界層是人類活動的主要區(qū)域，也是大氣與地表直接發(fā)生相互作用的層次，在自由大氣與地球表面之間動量、熱量以及水汽的上下交換中起關(guān)鍵作用[1]。大氣邊界層高度作為衡量大氣邊界層發(fā)展的重要參數(shù)，不僅影響大氣中湍流運動的尺度，對流活動的發(fā)展演變，也影響大氣的環(huán)境容量，決定空氣污染物的排放潛力，對天氣、氣候和大氣污染的研究有重要意義[2-4]。近年來，針對不同地區(qū)大氣邊界層高度的確定方法、分布特征、影響因子等開展了大量研究。結(jié)果表明，大氣邊界層高度受太陽

000m以下的邊界層內(nèi)無論春夏秋冬風(fēng)速占比最多的都是3-5.9m/s，風(fēng)速隨著高度升高都有一個逐漸加大然后減小的過程。2000m以上風(fēng)速逐漸增大，但不同季節(jié)增幅不同，冬季最大，夏季最小。同一高度的風(fēng)速大于10m/s的占比在春季都要大于其它季節(jié)。風(fēng)向在邊界層內(nèi)變化基本符合埃克曼螺線，隨著高度升高風(fēng)向逐漸向右偏轉(zhuǎn)，之后逐漸轉(zhuǎn)入偏西風(fēng)。在邊界層內(nèi)冬春秋季以東北風(fēng)居多，夏季則以南風(fēng)和西南風(fēng)居多。關(guān)鍵詞：邊界層;風(fēng)向;風(fēng)速一切的天氣氣候的變化都是在空氣運動過程中產(chǎn)生

沿海和內(nèi)陸城市邊界層O3、NO2和CO污染變化特征并探討緣由，發(fā)現(xiàn)沿海和內(nèi)陸城市的O3污染在2012-2017年呈逐漸加重的趨勢，內(nèi)陸城市尤其顯著，NO2、CO出現(xiàn)減弱的相反趨勢;中緯度沿海城市邊界層O3污染的季節(jié)變化表現(xiàn)出與低緯度城市相類似的“M”形雙峰結(jié)構(gòu)，NO2、CO則表現(xiàn)為冬強夏弱的“V”形結(jié)構(gòu);O3濃度的日變化為白天強夜間弱，NO2、CO則表現(xiàn)為早晚高的雙峰曲線。關(guān)鍵詞：O3濃度;沿海城市;中緯度;邊界層中圖分類號：X831 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章

，運用自然對流邊界層理論對日光溫室夜間垂直方向上的溫差分布進(jìn)行研究。結(jié)果表明：①試驗溫室地面以上0.10 m內(nèi)、薄膜內(nèi)側(cè)0.10 m內(nèi)溫差積分占垂直方向上總溫差積分的比例分別為45.55%、34.54%;地面以上0.10 m處與薄膜內(nèi)側(cè)0.10 m處之間的距離為4.98 m，其溫差積分占總溫差積分的比例為19.91%。②試驗溫室地面和薄膜內(nèi)側(cè)存在速度邊界層，夜間速度邊界層瑞利數(shù)（Ra）為1.66×1010～3.50×1010，為湍流邊界層。③日光溫室除去受

料，對貴陽大氣邊界層上空高度大于1 500 m逆溫和強逆溫的溫差、頻率、厚度、強度和底高等特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明，從空間分布來看，高空逆溫層溫差集中在1.0～5.0 ?℃，占比高達(dá)90%以上。在大約16 500 m 以下的高空大氣層內(nèi)，逆溫頻率呈現(xiàn)“兩峰一谷”的特點。平均厚度07：00、19：00分別為263、282 m， 且具有一致的變化趨勢。07：00、19：00逆溫平均強度分別為0.76～2.38和0.75～2.11 ?℃/100 m。在高空逆溫區(qū)前

04年首先提出邊界層理論以來以來，邊界層問題始終是流體力學(xué)研究的核心問題之一。一百多年來，針對邊界層開展的研究極大地豐富了我們的物理認(rèn)知，顯著地推動了航空工業(yè)的發(fā)展。在實際應(yīng)用中，飛行器表面通常是彎曲的，彎曲壁面的邊界層與平面邊界層有明顯差異，對航空飛行器部件性能有很大影響。近年來國際上高超聲速飛行器成為關(guān)注的焦點，其氣動布局以及吸氣式推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計中采用了包括流向形式在內(nèi)的各種曲率，如圖1所示。流向曲率影響下超聲速邊界層流動行為成為高超聲速飛行器設(shè)計關(guān)注的

、總壓波動量、邊界層厚度。模擬結(jié)果顯示，同樣進(jìn)出口條件下，雙三曲線形式的收縮段，邊界層厚度最低，試驗段核心氣流更均勻，為高空艙收縮段選型提供了參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：收縮段;收縮曲線;邊界層;速度不均勻性;總壓波動量0引言良好的氣流品質(zhì)對于高空艙模擬試驗十分重要。發(fā)動機進(jìn)氣道是高空艙的重要部件，它的主要作用是不僅使來自前室的氣流均勻加速，而且能提高試驗段的氣流品質(zhì)，即改善流場的均勻性、穩(wěn)定性，降低湍流度。發(fā)動機進(jìn)氣道設(shè)性能的優(yōu)劣主要取決于兩個因素：一是收縮比，二

濕度、逆溫層、邊界層與霾的長期變化特征進(jìn)行研究，深入探究濕度、逆溫、風(fēng)場與霾的變化特征，并對2016年12月的一次重污染天氣過程的大氣層結(jié)特征進(jìn)行分析，結(jié)果表明：（1）PM2.5濃度與相對濕度呈正相關(guān)，相對濕度較大時，PM2.5濃度較高;相對濕度較小時，PM2.5濃度較低。（2）12時最低逆溫層的平均厚度普遍比00時的最低逆溫層平均厚度大;500hPa以下出現(xiàn)多層逆溫，而第一逆溫層層底高度在925hPa以下、厚度23.3hPa以上，更有利于嚴(yán)重污染天氣的產(chǎn)

計算。通過不同邊界層模式下的計算精度比較，提出合適的預(yù)報模式，并與試驗值對比以驗證該模式的有效性。結(jié)果表明，該模式計算誤差在工程允許范圍內(nèi)，可用于螺旋槳水動力性能預(yù)報。關(guān)鍵詞：敞水性能;CFD;邊界層;湍流中圖分類號：U661.34 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AAbstract： Open water performance of propeller is of great significance to the

遠(yuǎn)場噪聲輻射。邊界層參數(shù)是水中航行器流激二次聲輻射計算的輸入?yún)?shù)，它的變化直接影響湍流邊界層脈動壓力譜的分布，進(jìn)而影響流動輻射噪聲的強度，邊界層參數(shù)的計算是流動噪聲預(yù)報的前期工作，可為水中航行器水動力性能評估提供技術(shù)基礎(chǔ)[1]。1 邊界層參數(shù)理論簡介1904年普朗特在德國海德爾堡第三屆國際數(shù)學(xué)家學(xué)會上宣讀題為“關(guān)于摩擦極小的流體運動”的論文，建立了邊界層理論。他根據(jù)對水槽中水流實驗的觀測分析，提出了邊界層的概念：粘性極小的流體繞物體流動時，在緊靠物體附近存

式對污染天氣下邊界層高度的模擬研究陸正奇1,韓永翔1*,夏俊榮1,2, 趙天良1(1.南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害預(yù)報預(yù)警與評估協(xié)同創(chuàng)新中心,中國氣象局氣溶膠-云-降水重點開放實驗室,江蘇 南京 210044；2.中國科學(xué)院大氣物理研究所中層大氣與全球環(huán)境探測重點實驗室,北京 100029)大氣邊界層高度是影響大氣污染物濃度的重要因素之一,但數(shù)值模式中選擇不同邊界層參數(shù)化方案模擬的邊界層高度有很大差異.利用WRF模式中5種邊界層參數(shù)化方案及2006~2007年

達(dá)的寧波市晴天邊界層高度特征王 杰，許岳庭，夏靜雯，蔡仕博(寧波市鄞州區(qū)氣象局，浙江 寧波 315193)利用激光雷達(dá)對寧波鎮(zhèn)海站和奉化站2016年晴天大氣邊界層的日變化特征進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，寧波市全年晴天大氣邊界層高度變化1.4～1.9 km，早晨和夜間高度較低，午后較高，奉化站邊界層高度總體上高于鎮(zhèn)海站；春、夏、秋、冬四季晴天大氣邊界層高度變化分別為1.4～2.1、1.1～2.0、1.1～2.0、1.4～1.8 km，其中，夏冬兩季高度日變化呈一峰

料，分析阜陽市邊界層地面到300m、600m、900m高度的風(fēng)速變化特征，結(jié)果表明，阜陽市邊界層風(fēng)速的變化與季節(jié)變化關(guān)系密切，即春季最大，冬季次之，夏季最?。粡牡孛娴?00m平均風(fēng)速隨高度增加很快，而在較高的層次300～900m，風(fēng)速增加變緩；邊界層300～900m風(fēng)速隨高度的變化并不一定是越來越大，經(jīng)常出現(xiàn)600m高度上風(fēng)速大于900m的情況。關(guān)鍵詞：阜陽；邊界層；季節(jié)變化；風(fēng)速特征中圖分類號 P425 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（20

非干旱半干旱區(qū)邊界層高度變化及其影響因素趙艷茹，毛文茜，張珂銓，牛笑應(yīng)，李佳蕓，張文煜(蘭州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院∥甘肅省干旱氣候變化與減災(zāi)重點實驗室，甘肅 蘭州 730000)利用歐洲中期天氣預(yù)報中心ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasting)20世紀(jì)第一代再分析資料ERA-20C(the ECMWF twentieth century reanalysis)對東亞、北非2個典型干旱半干

研究資料就紊流邊界層問題進(jìn)行研究與探討。關(guān)鍵詞：紊流；邊界層；水工建筑物Abstract： The problem of turbulence is the basic problem of river dynamics， which is a recognized problem in water science. In this paper， a large number of research on turbulent boundary layer

渦輪葉片吸力面邊界層的影響*白濤,王書賢(西安航空學(xué)院 飛行器學(xué)院,西安 710077)為了研究渦輪葉片燒蝕、腐蝕以及積碳等引起的葉片表面粗糙度增大對吸力面邊界層的影響，數(shù)值模擬分析了在設(shè)計工況下，表面粗糙度對低壓渦輪葉片吸力面邊界層發(fā)展的影響規(guī)律.結(jié)果表明：增加葉片表面粗糙度使邊界層的速度分布趨于飽滿；減小粗糙度可減弱邊界層的分離，降低分離損失；增大粗糙度可誘發(fā)邊界層提前發(fā)生轉(zhuǎn)捩；粗糙度愈大，邊界層的損失愈加顯著.表面粗糙度；渦輪葉片;吸力面；邊界層葉片

形成的三維平板邊界層*何剛，周進(jìn)(國防科技大學(xué) 航天科學(xué)與工程學(xué)院， 湖南 長沙410073)為探索一種減弱掃掠激波/邊界層干擾強度的側(cè)壓方式，采用數(shù)值計算方法研究兩道同側(cè)掃掠激波作用下形成的三維平板邊界層。對三維邊界層的流動機理進(jìn)行研究，并與相同氣流偏轉(zhuǎn)角的一道掃掠激波作用下形成的三維邊界層進(jìn)行定量比較。研究表明，存在兩道同側(cè)掃掠激波時，第一道掃掠激波使側(cè)壁附近邊界層變薄，進(jìn)而使第二道掃掠激波與再附形成的邊界層的相互作用減弱，從而總的效果是兩道掃掠激波與

國中部草原大氣邊界層模擬的對比分析黃文彥，吳建秋，吳晶璐，陳渤黎，雷正翠(江蘇省常州市氣象局，江蘇常州213022)利用DICE試驗的4個大氣模式(UM、GEM、LMD和WRF)模擬結(jié)果，結(jié)合探空資料，對比分析了不同模式對1999年10月23—26日美國中部草原白天對流邊界層和夜間穩(wěn)定邊界層的模擬效果。結(jié)果表明：對于白天對流邊界層，不同模式之間存在明顯差異，這與各自的邊界層參數(shù)化方案密切相關(guān)。其中，UM和LMD模式中，邊界層和自由大氣之間強的卷夾作用導(dǎo)致了

會導(dǎo)致渦輪葉片邊界層結(jié)構(gòu)的改變，從而影響渦輪的損失特性。本文通過設(shè)計負(fù)荷能力相同而負(fù)荷分布形式不同的3種葉型分析在寬廣的攻角范圍內(nèi)，負(fù)荷分布對渦輪葉型邊界層發(fā)展的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：前加載和均勻加載葉型在寬廣的攻角范圍內(nèi)表現(xiàn)較低的損失特性，尤其是在負(fù)攻角范圍內(nèi)；后加載葉型的設(shè)計使得邊界層提前轉(zhuǎn)捩，氣動損失較大。關(guān)鍵詞：負(fù)荷分布；攻角；邊界層；氣動損失本文引用格式：白濤.寬廣攻角范圍內(nèi)不同加載形式渦輪氣動性能研究[J].兵器裝備工程學(xué)報，2016(7):

推進(jìn)。關(guān)鍵詞：邊界層；風(fēng)場輻合；海風(fēng)鋒1　引言海南島位于我國最南端，四周環(huán)海，受海洋性氣候影響，氣象、海洋災(zāi)害較為頻繁［1-4］。海南島北部是我國雷暴的高發(fā)區(qū)域之一，對流天氣非常頻繁。據(jù)統(tǒng)計，雷暴多發(fā)生在夏季的午后，而海風(fēng)鋒則是夏季局地對流天氣的主要觸發(fā)系統(tǒng)。隨著文昌成為我國第四座航天城，海南島東北部的對流天氣對航天試驗的順利進(jìn)行就變得尤為重要。海風(fēng)鋒源于海陸風(fēng)環(huán)流，在白天由于海陸熱力差異引起的海風(fēng)向陸地推進(jìn)，進(jìn)而與低層環(huán)境風(fēng)場相輻合形成的中小尺度鋒面。海

分布對渦輪葉型邊界層發(fā)展的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：后加載葉型對雷諾數(shù)的變化較為敏感，尤其是在低雷諾數(shù)范圍內(nèi)，而前加載和均勻加載則相對不敏感。研究結(jié)果可為設(shè)計適用于不同工況的葉型提供理論指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：負(fù)荷分布；雷諾數(shù)；邊界層；氣動損失低壓渦輪的質(zhì)量約占到航空發(fā)動機總質(zhì)量的20%～30%。高負(fù)荷低壓渦輪葉片的設(shè)計是減輕發(fā)動機質(zhì)量的主要途徑。高負(fù)荷葉片的設(shè)計意味著單級渦輪葉片數(shù)目減少、葉柵稠度降低。典型低壓渦輪工作的Re范圍較低，大約為 50 000～500 0

101）?兩種邊界層方案對臺風(fēng)“Megi”路徑的影響王雨星，鐘中，孫源，哈瑤（解放軍理工大學(xué)氣象學(xué)院，江蘇南京 211101）摘 要：以WRF為試驗?zāi)Ｊ?，對比分?種邊界層參數(shù)化方案（YSU、MYJ）對臺風(fēng)“Megi”路徑的影響。結(jié)果顯示，“Megi”路徑對邊界層方案的變化有一定的敏感性。相比于MYJ方案的模擬結(jié)果，YSU方案模擬的邊界層垂直混合作用和水汽垂直輸送較強，因此對流層高層的水物質(zhì)含量高于MYJ方案中的結(jié)果。分布于臺風(fēng)周圍的水物質(zhì)在對流層高層會以

值；數(shù)值模擬；邊界層兩列列車高速交會時形成列車交會瞬態(tài)壓力波，造成車體的橫向擺動，對列車頭部前窗、中部車廂玻璃以及空調(diào)進(jìn)排風(fēng)閥口等車體結(jié)構(gòu)造成危害，嚴(yán)重影響列車行駛安全性和旅客舒適度.因此，國內(nèi)外對列車交會問題進(jìn)行了大量的研究[1- 6]，并基于不同的方法得到了會車壓力波波幅系數(shù)的一些計算公式[7-12]，但是這些研究或者對列車的幾何外形進(jìn)行了過度簡化，或者對邊界層模型進(jìn)行了簡化，與實際情況有一定差異.文中考慮從頭車流線體曲面開始的邊界層的影響，并以我國C

研究了一類具有邊界層性質(zhì)的三階擬線性奇攝動邊值問題.在適當(dāng)?shù)臈l件下，用合成展開法構(gòu)造出該問題的形式近似式，并應(yīng)用改進(jìn)的不動點定理證明了解的存在性及其漸近性質(zhì).[關(guān)鍵詞]奇攝動； 邊值問題； 邊界層； 合成展開法； 不動點定理； 逆算子定理1引言奇攝動問題已成為學(xué)術(shù)界研究的熱點問題之一. 對奇攝動問題的研究不僅在理論上具有重要的意義，而且在流體力學(xué)和量子力學(xué)等自然科學(xué)的研究中也具有廣泛的應(yīng)用. 近年來，對微分方程的奇攝動邊值問題的研究已從二階方程跨越到三階方

素主要有阻塞、邊界層、壓力梯度、壓力脈動等。其中有些因素必須進(jìn)行合理設(shè)計；有些因素影響風(fēng)速的確定，需要對風(fēng)速的進(jìn)行標(biāo)定；有些因素對車輛空氣動力學(xué)性能測量有較大影響，需要對測量結(jié)果進(jìn)行修正；有些影響因素雖然不能物理消除，但是通過調(diào)試校準(zhǔn)可以獲得更理想的結(jié)果。其中合理設(shè)計、正確的標(biāo)定和校準(zhǔn)是確保測量結(jié)果準(zhǔn)確性的前提，必須在風(fēng)洞設(shè)計、建造和調(diào)試階段充分考慮，是對風(fēng)洞使用過程中測量結(jié)果的提前修正；對測量結(jié)果進(jìn)行經(jīng)驗修正，可提高準(zhǔn)確度。關(guān)鍵詞：空氣動力學(xué)；汽車風(fēng)洞；

)?多段翼混合邊界層改變對流場的影響研究楊茵1，陳迎春2，李棟1(1.西北工業(yè)大學(xué) 航空學(xué)院，西安710072)(2.中國商用飛機有限公司 上海飛機設(shè)計研究院，上海201210)摘要：前緣縫翼尾流與主翼邊界層混合的改變對主翼氣動力具有重要影響。利用數(shù)值模擬手段，通過在前緣縫翼尾緣添加一定動量系數(shù)的噴流，改變前緣縫翼尾緣的尾流，進(jìn)而改變尾流與主翼邊界層的混合狀況。求解二維多段翼模型30P30N在各個不同噴流條件下的二維非定常流場，結(jié)果表明：提高前緣縫翼尾緣噴

好，中心截面處邊界層厚2.26mm，沿氣流方向靜壓梯度小，流場穩(wěn)定部分占其截面積的70%以上，滿足實驗設(shè)計要求。關(guān)鍵詞：微型低速；風(fēng)洞；收縮比；邊界層；穩(wěn)定流場0引言風(fēng)洞是一種采用動力裝置產(chǎn)生和控制均勻氣流的管道狀試驗設(shè)備,根據(jù)運動的相對性和相似性原理以進(jìn)行各種類型的空氣動力學(xué)實驗研究。目前，常用的直流低速風(fēng)洞主要包括穩(wěn)定段(內(nèi)置蜂窩器和阻尼網(wǎng))、收縮段、實驗段、擴(kuò)壓段和動力段等，對實驗段氣流品質(zhì)要求較高[1，8-9]。2005年，周勇為設(shè)計了超聲速靜風(fēng)洞

因子可使得擬合邊界層風(fēng)廓線更接近于實況。關(guān)鍵詞：蘭金渦旋；形狀因子；熱帶氣旋；邊界層；浙江1　引言熱帶氣旋(Tropical Cyclone，簡稱TC)是熱帶海洋上形成的一種災(zāi)害性天氣系統(tǒng)，它引起的巨浪、風(fēng)暴潮、狂風(fēng)暴雨等經(jīng)常給沿海地區(qū)造成重大損失。浙江省是受TC影響較多的沿海省份，登陸和影響浙江的熱帶氣旋主要集中在7—9月[1]。TC結(jié)構(gòu)、移動速度、移向的不同都會導(dǎo)致風(fēng)雨影響程度的差異[2]。20世紀(jì)90年代以來隨著多普勒雷達(dá)在我國的組網(wǎng)建設(shè)，對TC登陸

基于邊界層的一類不確定系統(tǒng)的迭代學(xué)習(xí)控制*李向陽田森平(華南理工大學(xué) 自動化科學(xué)與工程學(xué)院, 廣東 廣州 510640)摘要：針對一類具有任意初態(tài)和非周期有界擾動的不確定非線性時變系統(tǒng),提出一種基于邊界層的迭代學(xué)習(xí)控制方法,將邊界層設(shè)計成一個具有剩余寬度的指數(shù)衰減函數(shù),通過邊界層把任意初態(tài)問題轉(zhuǎn)換為零初值迭代學(xué)習(xí)問題.針對周期和非周期不確定性擾動,分別設(shè)計周期項的學(xué)習(xí)律和非周期項的邊界學(xué)習(xí)律,然后在此基礎(chǔ)上給出了迭代學(xué)習(xí)控制算法.文中給出了相關(guān)定理,并應(yīng)用

非光滑車身表面邊界層流場特性，采用大渦模擬與Realizable kε湍流模型對車身外部瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)流場進(jìn)行數(shù)值模擬計算，對比分析了非光滑模型與光滑模型邊界層內(nèi)速度、粘性底層厚度、壁面剪切力、表面摩擦阻力因數(shù)、湍流強度和湍流耗散率等流場參數(shù)，解析了非光滑表面對車身流場流動特性的影響。研究結(jié)果表明，非光滑模型邊界層內(nèi)速度明顯高于光滑模型，邊界層厚度、壁面剪切力、表面摩擦阻力因數(shù)、湍流強度、湍流耗散率都比光滑模型有所減小。非光滑表面的引入加劇了車身尾跡氣流的參混

詞：風(fēng)機翼型；邊界層；數(shù)值模擬；攻角1.1 研究背景及意義風(fēng)機是一種裝有多個葉片的通過軸旋轉(zhuǎn)推動氣流的機械。葉片將施加于軸上旋轉(zhuǎn)的機械能，轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿託怏w流動的壓力，從而實現(xiàn)氣體的流動。風(fēng)機廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)，礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻等[1]。尤其是在電站，隨著機組向大容量、高轉(zhuǎn)速、高效率、自動化方向的發(fā)展，電站也對風(fēng)機的安全可靠性提出了越來越高的要求，鍋爐風(fēng)機在運行中常發(fā)生燒壞電機、竄軸、葉輪飛車、

超聲速二維鈍楔邊界層參數(shù)分析張紅軍＊，沈 清（中國航天空氣動力技術(shù)研究院，北京 100074）為了指導(dǎo)二元高超聲速進(jìn)氣道型面設(shè)計，基于兩類高超聲速二維鈍楔外形，采用高精度CFD方法計算了四種典型工況下二維鈍楔邊界層參數(shù)，分析了前緣半徑、壁面溫度、壓力梯度對邊界層參數(shù)的影響，得出了邊界層位移厚度、邊界層總壓恢復(fù)及壁面壓力梯度沿流向的變化規(guī)律。研究表明，前緣半徑及壁面溫度對邊界層參數(shù)影響較大，在兩者一定的情況下，逆壓梯度使邊界層位移厚度增速放緩，順壓梯度會使邊

000)湍流底邊界層的流場結(jié)構(gòu)對于海洋工程研究具有十分重要的意義和理論價值, 比如泥沙的侵蝕,懸浮沉積過程[1-2]、湍流混合[3]、能量耗散[4]及Ekman抽吸[5]。迄今為止雖然有很多文獻(xiàn)從不同角度(如理論上和實驗上)研究了底邊界層的動力特征[6-13], 但是精確地描述復(fù)雜湍流底邊界層的動力機制卻十分困難。實際海洋中, 有很多因素影響底邊界層的動力系統(tǒng), 如垂向渦黏性的分布、底部粗糙度、底邊界層上部流場的分布和Coriolis力等。其中垂直渦黏性的

在強化傳熱中，邊界層傳熱是影響最大的傳熱過程，如何降低層流邊界層及湍流黏性底層的厚度，從而使流動傳熱由熱傳導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)樾矢叩膶α鱾鳠醄2-3]，是邊界層研究的重要內(nèi)容。欲確定人為粗糙度的形狀、尺寸等條件，首先要清楚在HTR中間換熱器的換熱單元中，氦氣作為工質(zhì)的邊界層傳熱特性。因此，本文通過對氦氣在換熱單元流道內(nèi)的層流邊界層研究，主要就層流流動邊界層和熱邊界層的厚度進(jìn)行理論計算，并通過CFD模擬對邊界層內(nèi)的傳熱特性進(jìn)行分析，期望在以后設(shè)計出具有最佳強化傳熱效

流場品質(zhì)。根據(jù)邊界層理論，當(dāng)流場的雷諾數(shù)很大時，只在壁面附近一層很薄的流體內(nèi)部，粘性的作用對流動才是重要的。雷諾數(shù)越大，邊界層越薄。相對于風(fēng)洞尺寸來說，收縮段沿程的邊界層較薄，通常設(shè)計風(fēng)洞收縮段時是不進(jìn)行邊界層修正的。這一方面是因為收縮段內(nèi)邊界層很薄，二也是因為邊界層計算比較繁復(fù)。風(fēng)洞的收縮型面，大多設(shè)計為平滑過渡的曲線型面。收縮曲線的設(shè)計方法有很多，如 Witozinsky曲線、Batchelor－Shaw曲線、雙三次曲線、五次曲線等，具體可參見相關(guān)文獻(xiàn)

數(shù)及其近似解的邊界層理論模型，研究結(jié)果表明，邊界層理論可應(yīng)用于土壤溶質(zhì)遷移的研究。鄭紀(jì)勇等［9］從實驗的角度對邊界層方法（三次邊界層解）進(jìn)行了研究，認(rèn)為隨時間的增加，邊界層方法計算的結(jié)果與精確方法計算的結(jié)果之間的誤差會逐漸增大。本文在此基礎(chǔ)上，假定土壤溶質(zhì)濃度剖面為指數(shù)函數(shù)，得到描述溶質(zhì)濃度分布的指數(shù)函數(shù)模型。分析各參數(shù)對邊界層距離的影響以及不同模型預(yù)測土壤溶質(zhì)分布情形。1 相關(guān)理論穩(wěn)態(tài)水流條件下，均質(zhì)土壤一維瞬態(tài)溶質(zhì)遷移通常由對流－彌散方程（CDE）來描