LES-DEM simulations of sediment transport     

Husam Elghannay  Danesh Tafti 《国际泥沙研究》2018,33(2):137-148

In this work, a fully-coupled Computational Fluid Dynamics (CFD) model and Discrete Element Method (DEM) are used to simulate a unidirectional turbulent open-channel flow over the full range of sediment transport regimes. The fluid and particles are computed on separate grids using a dual-grid formulation to maintain consistency and avoid instability issues. The results of coupling the dispersed phase to a multiphase flow solver that uses volume-averaged Navier-Stokes equations are compared to those obtained from coupling through drag to a single flow solver. The current work also examines the applicability and limitations of lumping particles as a representative particle to reduce the cost of simulations. Insight to the impact of different turbulent events to the entrainment of particles is also given. The simulation results of sediment transport from both coupling techniques show good agreement with empirical formulas in the bedload regime, but under-predict sediment transport in the suspended load regime. In the suspended load regime, using partial coupling, the rate of sediment transport was found to be under-predicted as compared to full-coupling. The deviation in results in the suspended load regime was found to increase with increases in the applied shear stress. Both coupling methods revealed the same effect on the friction factor where friction increases in the bedload regime and decreases in the suspended load regime reaching a maximum at the transition between regimes. This result is contrary to past studies which have shown a discrete jump in the friction factor at the transition. Lumping particles as representative particles is shown to reduce the simulation cost by more than a factor of 5 when using a scaling factor of 2. By doing a quadrant analysis on information obtained from particle and flow field results, it was found that most of the particles are entrained by more frequent sweep events.  相似文献   

内蒙古科尔沁沙地起沙近地层动力学阈值的试验研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

李晓岚  张宏升 《高原气象》2012,31(1):38-46

利用内蒙古科尔沁沙地沙尘暴探测与监测试验站2008年和2009年春季沙尘和近地层观测资料,研究了不同沙尘天气条件下沙尘浓度随摩擦速度的变化规律,对比分析了不同天气(晴天、扬沙、沙尘暴和强沙尘暴)入射短波辐射和净辐射的演变,并利用两层高度沙尘浓度差,区分局地起沙和非局地起沙,有效地避免了沙尘水平输送引起的起沙阈值的低估。结果表明,起沙前,摩擦速度和沙尘浓度数值都较低;临近起沙阶段,摩擦速度迅速增大而沙尘浓度基本保持不变;起沙时,摩擦速度数值较高,沙尘浓度迅速增大;沙尘天气减弱阶段,沙尘浓度随摩擦速度近似呈线性减小。科尔沁沙地春季临界起沙摩擦速度u*t和临界起沙风速ut分别为0.62m.s-1和9.5m.s-1,扬沙、沙尘暴和强沙尘暴天气的起沙阈值依次略有增加。与晴天天气相比,沙尘天气到达地面的短波辐射和净辐射明显减少。  相似文献   

一种遥感影像边界无效像元的检测方法及应用     

高娟  王荣彬  马晶  曾超  沈焕锋 《地理空间信息》2012,(2):12-15

遥感数据在进行几何校正或投影变换后常常会在边界形成一些无效像元,这些无效像元会对影像的辐射信息统计、质量评价产生影响。提出了一种基于区域生长的影像边界无效像元检测方法,以4个顶点为种子点,考察种子点周围的所有边界来进行区域增长,通过这些点的区域增长将与无效像元具有相同灰度值属性的相邻像素合并到此区域。以信息熵为例,阐述了该方法在影像统计与质量评价中的应用意义。  相似文献   

粉尘释放和沉积机制的研究进展   总被引：3，自引：1，他引：2  

黄宁  辜艳丹 《地球科学进展》2009,24(11)

风蚀地表释放的粉尘气溶胶在其输送和沉积过程中产生的直接和间接环境效应促进了对其释放和沉积机制的研究.随着土壤风蚀研究的发展,对粉尘释放机制有了较为深入地研究,从简单的经验方程模型发展到目前考虑粉尘释放微观过程的具有清晰物理机制的释放模型,并在大尺度沙尘预报研究中得到了广泛应用.粉尘沉积主要集中于对干沉积和云下清除过程的研究,而对云内清除过程认识不足.简要回顾了粉尘释放和沉积机制研究的发展历史,系统地评述了研究的现状,提出了粉尘释放和沉积模拟研究中存在的问题和今后的发展趋势.  相似文献   

The tipping point trend in climate change communication     

Chris Russill  Zoe Nyssa   《Global Environmental Change》2009,19(3):336-344

This article documents the use of tipping points in climate change discourse to discuss their significance. We review the relevant literature, and discuss the popular emergence of tipping points before their adoption in climate change discourse. We describe the tipping point trend in mainstream US and UK print news media and in the primary scientific literature on climate change by replicating the methodologies of Oreskes [Oreskes, N., 2004. The scientific consensus on climate change. Nature 306, 1686] and Boykoff and Boykoff [Boykoff, M.T., Boykoff, J.M., 2004. Balance as bias: global warming and the US prestige press. Global Environmental Change 14, 125–136]. We then discuss the significance of climate change tipping points and their popular use in terms of generative metaphor.  相似文献   

雷暴云内电场探测仪及初步实验结果   总被引：2，自引：0，他引：2  

赵中阔  郄秀书  张广庶  张廷龙  张彤  郭凤霞  窦志强 《高原气象》2008,27(4)

雷暴云内的电场探空是了解雷暴电荷结构的重要手段之一。为了定量了解雷暴云内的电场分布以确定雷暴的电荷结构,本文根据强电场环境中尖端放电原理,制作了尖端放电电流传感器。该电流传感器包括两根长度均为1 m的同轴电缆和一个时间常数为0.1 s、量程±16μА的精密电流放大电路;两根同轴电缆悬空垂直于地面,相对放大电路对称布置,两个尖端的长度为5~6 cm。利用该电流传感器,同时配合温度、相对湿度、GPS等传感器,组成了雷暴云内电场综合探空仪,并于2007年夏天在甘肃平凉地区进行了初步实验。利用雷暴天气条件下的大气平均电场仪与尖端放电电流传感器进行的地面同步观测记录,得出了大气电场—尖端放电电流的拟合关系,发现负电晕放电(尖端为阴极)的阈值电场和正电晕放电阈值电场存在一定差异,且负电晕放电的阈值较低。本文认为这一差异源于正、负电晕放电机制的差异。利用气球携带的电场综合探空仪进行了探空实验,得到了一次空中电场的初步探测结果,在此基础上,对探空路径上可能存在的电荷区域进行了分析。  相似文献   

地震阈值监测技术中的震级校正          下载免费PDF全文

王燕  刘俊民  王晓明  王海军  唐恒专  李靓  唐伟 《地震工程学报》2011,33(4):319-321

地震阈值监测技术能够实现对台网监测能力的实时评估,该方法利用短时平均值(STA)代替A/T来计算震级.为了使STA计算的震级跟传统震级计算结果一致,需要对利用STA计算的震级进行校正.本文通过分析台站检测到的历史事件,选择最优的滤波频带计算log(A/T)与log(STA)之差,得到利用STA计算震级的校正系数.利用新疆地震台网部分台站的数据,分析了阈值监测技术计算的台网监测能力,结果跟实际值基本一致.  相似文献   

长江三峡库区典型滑坡降雨诱发的概率分析   总被引：10，自引：0，他引：10  

谢守益  张年学 《工程地质学报》1995,3(2):60-69

降雨是诱发滑坡发生或复活的主要因素。作者根据对长江三峡库区典型滑坡的分析，得到几个典型滑坡降雨诱发的阀值，并利用阀值分析了典型滑坡降雨诱发的概率。  相似文献   

地震预测的灰色模糊模型     

冯德益  林命周 《内陆地震》1991,5(2):97-105

在灰色系统理论GM(1,1)模型的基础上,把模糊数学的表达方式用于灰色灾变预测中,建立了地震预测的灰色模糊模型。用此模型对我国川滇、甘宁青、新疆及华北等地区大地震时间序列进行预测检验,结果表明:灰色模糊预测模型比纯灰色系统理论模型要好,因而可在实际地震预测中试用。最后对所得结果及实际应用中需要注意的问题也进行了讨论。  相似文献   

基于探空资料的西南区域暴雨环境参数统计分析     

顾天红  杜小玲  李力 《中低纬山地气象》2022,46(2)

利用西南区域11个探空站数据及地面常规观测资料,对2010～2020年196次暴雨过程中表征水汽、热力不稳定、动力条件的10种物理量参数进行统计分析,基于箱线图提取了一些有利于暴雨发生的环境参数阈值。结果表明：（1）对流层中低层近饱和的大气和比湿高值是该区域暴雨发生的有利条件之一;（2）沙氏指数在各季节的阈值均较低,对流有效位能在盛夏时值较高,多对流性暴雨,而初秋对其要求不高,多稳定性暴雨;（3）初夏和盛夏对最大上升速度的要求明显大于初秋,而能量螺旋度主要在初夏才有一定要求。  相似文献