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雾层两相耦合流场及气溶胶颗粒物的动力学性质
  • ISSN号:0254-0053
  • 期刊名称:《力学季刊》
  • 时间:0
  • 分类:P426[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]上海应用技术学院,上海201418, [2]上海大学上海市应用数学与力学研究所,上海200072
  • 相关基金:国家自然科学基金(10802046); 上海高校青年教师培养资助计划(yyy11032)
中文摘要:

雾层气溶胶系统涉及复杂的动力学演变过程:碰撞、凝并、破碎、冷凝/蒸发、成核、沉积、表面化学反应等。因此,发展雾层与气相流场耦合的Eulerian-Lagrangian两相流模型、颗粒动力学及随机轨道模型,考虑重力、曳力、布朗力、Basset力等对颗粒相的作用。基于SIMPLE和多重Monte Carlo算法求解颗粒群平衡方程,自行开发了FAD程序首先对室内燃烧源细微颗粒物的扩散实验展开数值模拟,计算结果与实验数据吻合较好。将建立的模型和方法数值研究气溶胶污染物在雾环境中的输运过程,分析雾消散阶段颗粒相浓度、平均尺度的时空分布。结果显示:当时间演化至60min,雾滴的平均尺度减小到初始的65.67%,而气溶胶颗粒最大数目对应的尺度为0.006μm。

英文摘要:

The complex dynamic evolution processes exist in the fog layer, which involve collision,coag- ualtion,breakage, condensation / evaporation, nucleation, deposition and surface chemical reaction. So, with considering effects of gravity, drag force, brownian force, basset forces on the particles, the Euleri- an-Lagrangian two-phase coupled flow model, particle dynamics models and stochastic trajectory model were developed. The SIMPLE scheme was used for the fluid phase, while Particle Balance Equation (PBE) of aerosols was solved by Multi-Monte Carlo method. Firstly, the FAD (Fog-Aerosol-Dynamics) program was developed for simulating the experiment research on fine particles diffusion from indoor com- bustion sources, and the computed results were accordance with experimental data. Then, the transport process of aerosol particles in fog environment was studied numerically. Moreover, particle concentra- tion, temporal and spatial distributions for particle average scale were analyzed during fog dissipation stage. The study results show for the time evolution to 60 min, average scale of fog droplet is reduced to 65.67% of the initial scale, and the scale of aerosol corresponding to maximum number is 0.00 6μm.

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期刊信息
  • 《力学季刊》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:上海市科学技术协会
  • 主办单位:同济大学 上海交通大学 上海市力学会 中国力学学会
  • 主编:范立础
  • 地址:上海四平路1239号同济大学
  • 邮编:200092
  • 邮箱:
  • 电话:021-65983708
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-0053
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1829/O3
  • 邮发代号:4-278
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:3651