Процессы переноса частиц в ветропесчаном потоке на опустыненных территориях

• Автор: Карпов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 25.00.29
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Полевые эксперименты по исследованию процессов

переноса в ветропесчаном потоке на опустыненных территориях

1.1. Задача экспериментального исследования характеристик ветропесчаного потока на опустыненных территориях

1.2. Аппаратура для измерения характеристик аэрозоля на опустыненных территориях

1.3. Методы и средства исследования процесса сальтации на опустыненных территориях

1.4. Аппаратура для исследования метеорологических характеристик и параметров турбулентности атмосферы

1.5. Полевая автомобильная лаборатория

1.6. Организация и проведение полевых экспериментов на опустыненных территориях в 2005-2013 гг

1.7. Основные результаты экспериментальных исследований

Глава 2. Экспериментальное исследование сальтации на опустыненных территориях
2.1. Исследования явления сальтации в ветровых каналах и на опустыненных территориях
2.2. Результаты восстановления траекторий сальтирующих песчинок по данным скоростной видеосъёмки на опустыненных территориях
2.3. Вертикальный профиль концентрации сальтирующих
песчинок по данным скоростной видеосъёмки
2.4. Спектральный анализ флуктуаций концентрации сальтирующих песчинок
2.5. О статистической связи между флуктуациями суммарных концентраций частиц аэрозоля и сальтирующих песчинок
2.6. Результаты экспериментального исследования сальтации на
опустыненных территориях
Глава 3. Моделирование переноса сальтирующих песчинок
3.1. Задача построения моделей переноса сальтирующих
песчинок
3.2. Сила аэродинамического сопротивления
3.3. Эффект Магнуса
3.4. Моделирование поля ветра в приповерхностном слое атмосферы
3.5. Численная модель переноса сальтирующих песчинок
3.6. Влияние вариаций динамических параметров на траектории сальтирующих песчинок
3.7. Учёт влияния эффекта Магнуса на траектории песчинок
3.8. О переносе сальтирующих песчинок в нестационарном приповерхностном слое атмосферы
3.9. Основные результаты моделирования процесса переноса отдельных сальтирующих песчинок на опустыненных территориях
Глава 4. Обратные задачи динамики сальтирующих песчинок
4.1. Постановка обратной задачи динамики сальтирующих
песчинок на опустыненных территориях
4.2. Обратная задача динамики для невращающейся сальтирующей песчинки
4.3. Обратная задача динамики для вращающихся песчинок
4.4. Основные итоги решения обратных задач динамики сальтирующих песчинок

Глава 5. Исследование генерации аэрозоля на песчаной подстилающей поверхности опустыненных территорий под воздействием ветропесчаного потока
5.1. Задача исследования выноса минерального аэрозоля с опустыненных территорий
5.2. Флуктуации дифференциальных счётных концентраций
частиц аэрозоля на опустыненных территориях
5.3. Функция распределения частиц аэрозоля по размерам при генерации минерального аэрозоля на опустыненных территориях
5.4. Вертикальные турбулентные потоки на опустыненных территориях
5.5. Градиентный метод определения вертикальных потоков аэрозоля
5.6. Основные результаты исследования выноса аэрозоля с подстилающей поверхности на опустыненных территориях
Заключение
Список литературы

Разнообразие соотношений для определения твердого расхода
свидетельствует о значительной изменчивости параметров сальтации и, по-видимому, о том, что для точной количественной оценки 0 кроме
динамической скорости необходимо знать и какие-то другие параметры, которые влияют на интенсивность сальтации.
В работах, посвященных исследованиям выноса аэрозоля с
опустыненных территорий предполагается, что вертикальный поток аэрозоля Р, выносимый в атмосферу с подстилающей поверхности пропорционален твердому расходу £>. В работе [5] предлагается рассчитывать поток аэрозоля Р' с помощью соотношения
ЕСР = Сари:-о-у'), (I/, >и„) (2.6)

где и- пороговое значение динамической скорости и показатель п = 4.
Лю и Шао [7] пришли к выводу, что показатель п не является постоянной величиной и и =3-4 в зависимости от типа почвы.
В работе [48] предложено соотношение
Рт„. =Сп..и?(и. -и.,). (2.7)
Иногда используется соотношение (2.7) с показателем степени п= 3, что согласуется с предложением в работе [7].
Менее изучены вариации функции распределения частиц минерального аэрозоля, генерируемого на подстилающей поверхности опустыненных территорий под воздействием ветропесчаного потока [21, 23, 29, 49, 50].
Следует отметить, что наблюдаемые значения твердого расхода, массовых потоков сальтации и параметров аэрозоля, выносимого с подстилающей поверхности при фиксированной скорости ветра или при фиксированной динамической скорости меняются в очень широких пределах. Поэтому важное значение имеют исследование механизма сальтации песчинок непосредственно на опустыненных территориях, а не только в ветровых каналах [35-38]. Для выяснения механизма сальтации недостаточно изучать вариации твердого расхода и других интегральных параметров