一個基于粗糙元方向比率和空氣動力學粗糙度的起動摩阻風速模式

作者：梅凡民,王姍,唐麗萱,蘇進

摘要：粉塵釋放模型對風蝕粉塵氣候、生態效應的評價和沙塵天氣的預報有重要意義。條件試驗表明,MB模式和SL模式存在高估或低估起動摩阻風速的情形,但未得到觀測數據的支持。鑒于此,利用風洞實驗測量了不同密度(0.0072~0.51)、方向比率(4~25)、孔隙率(0.15~0.75)的粗糙元覆蓋的中粗沙床面的起動摩阻風速。結果表明:當空氣動力學粗糙度大于1 mm時,MB模式存在高估(相對誤差率80%~100%)起動摩阻風速而失效的情形,SL模式存在低估(相對誤差率-50%~-20%)起動摩阻風速的情形。基于觀測數據本文提出了一個基于粗糙元方向比率、粗糙和光滑床面空氣動力學粗糙度比值及裸沙起動摩阻風速的新模式,可以模擬低、中、高密度的粗糙元覆蓋床面的起動摩阻風速,模擬的誤差在±0.1 m·s-1以內。

發文機構：西安工程大學環境與化學工程學院 西安工程大學理學院

關鍵詞：粉塵釋放起動摩阻風速方向比率空氣動力學粗糙度風洞實驗dust emissionwind friction threshold velocityaspect ratioaerodynamic roughness lengthwind tunnel experiment

分類號： X169[環境科學與工程—環境科學]