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对流大气表面层湍流的多范围分数模型

流体动力学 2024-12-25 v1

摘要

我们发展了一种多范围分数(MRF)模型,用于捕捉由多种效应影响的多自相似范围构成的湍流谱。MRF 模型使用来自青塘湖的长期观测大气表面层数据进行验证, Reynolds 数可达 ReτO(106)Re_\tau\sim O(10^6)。每个范围内的谱指数以及不同范围之间的转换尺度是 MRF 模型中的唯一参数,并分别为流向速度、垂直速度和温度确定。因此,基于 MRF 模型并考虑湍流谱与方差之间的一致性,我们提出了一种表达式来描述流向速度方差的垂直依赖性,而这种表达在 Monin-Obukhov 相似理论中尚未得到充分描述。MRF 模型为分析和量化湍流数据提供了新方法,作为时间序列模型,它还能用于生成合成湍流数据。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.18526,
  title  = {Multi-range fractional model for convective atmospheric surface-layer turbulence},
  author = {Fei-Chi Zhang and Jin-Han Xie and Xiaojing Zheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.18526},
  year   = {2024}
}