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“反尖端”界面不稳定性数值计算分析 预览
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作者 王涛 汪兵 +4 位作者 林健宇 柏劲松 李平 钟敏 陶钢 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期69-78,共10页
利用可压缩多介质黏性流动和湍流大涡模拟代码(MVFT),在超算平台上对“反尖端”界面不稳定性及其诱发的湍流混合问题进行了大规模三维数值模拟分析。数值模拟结果清晰地显示了冲击波加载界面后分解产生的冲击波、稀疏波、压缩波及其在SF... 利用可压缩多介质黏性流动和湍流大涡模拟代码(MVFT),在超算平台上对“反尖端”界面不稳定性及其诱发的湍流混合问题进行了大规模三维数值模拟分析。数值模拟结果清晰地显示了冲击波加载界面后分解产生的冲击波、稀疏波、压缩波及其在SF6气体中的运动和相互作用,以及波多次加载界面的复杂过程,波和界面的每一次作用都会加速湍流混合区的发展和物质混合。“反尖端”界面受冲击波加载后发生反相而形成典型的大尺度壁面气泡和中心轴尖钉结构,该大尺度结构基本确定了湍流混合区的平均几何特征和包络范围而不依赖计算网格。高分辨率的计算网格下,捕捉到了更精细的小尺度湍涡结构和更强的湍流脉动,显示了湍流混合区所具有的复杂结构和特征。 展开更多
关键词 大涡模拟 界面不稳定性 湍流混合 湍涡
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星星为什么会眨眼 预览
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作者 王美峥 侯恕 《物理教学探讨:中学教学教研专辑》 2016年第10期54-55,共2页
满天繁星,忽明忽暗,像是在向我们“眨眼睛”。在物理学中,如何解释“星星眨眼”这一现象呢?天文闪烁这一现象具有什么样的特点,以及引起天文闪烁的原因,是本文探讨的重点。
关键词 闪烁 折射 湍涡
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基于条缝形出风口流场多尺度分析的飞机客舱吹风感实验研究
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作者 葛文涛 郭勇 +2 位作者 姜楠 李建民 刘俊杰 《暖通空调》 北大核心 2015年第1期59-63,共5页
利用热线测速技术,精细测量了MD-82飞机真实客舱环境中条缝形出风口的射流流场,对实际测得的流场进行了子波多尺度湍涡分析,重构出湍射流流场中不同方向上的速度场分布,分析了不同尺度湍涡结构的能量分布规律及其能量传递规律。结果显示... 利用热线测速技术,精细测量了MD-82飞机真实客舱环境中条缝形出风口的射流流场,对实际测得的流场进行了子波多尺度湍涡分析,重构出湍射流流场中不同方向上的速度场分布,分析了不同尺度湍涡结构的能量分布规律及其能量传递规律。结果显示,不同尺度湍涡的能量分布规律与射流流场的发展演化有关,远场逆级串生成的低频低动能大尺度湍涡对机舱内热量的传递和污染物的输运扩散产生重要影响;从气流波动频率对舒适性影响的角度分析,该客舱条缝形出风口流场的气流不会使人有不舒适的感觉,但是从速度沿格栅分布的周期性及均匀性考虑,仍有待进一步的改进。 展开更多
关键词 飞机客舱 条缝形出风口 热线测速 流场 吹风感 多尺度分析 子波 湍涡
湍流边界层微小尺度流动结构的精细实验测量 预览 被引量:3
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作者 姜楠 王瑞新 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期 644-648,685,共6页
用热线风速仪以高于对应最小湍流时间尺度的分辨率,精细测量风洞中平板湍流边界层不同法向位置的流向速度时间序列信号.用子波分析对湍流脉动速度信号进行多尺度分解,用自相关法得到不同尺度湍涡结构的实际物理时间-空间长度,研究... 用热线风速仪以高于对应最小湍流时间尺度的分辨率,精细测量风洞中平板湍流边界层不同法向位置的流向速度时间序列信号.用子波分析对湍流脉动速度信号进行多尺度分解,用自相关法得到不同尺度湍涡结构的实际物理时间-空间长度,研究了子波分析的分尺度参数与湍流分尺度湍涡结构实际物理时间尺度的对应关系.并由实验测量得到的耗散尺度及泰勒微分尺度研究了耗散尺度、泰勒尺度等湍流微小尺度在湍流多尺度谱中的定位,分析了它们沿平板湍流边界层法向位置的变化规律,用多尺度条件采样方法提取了湍流边界层中微小尺度流动结构的条件相位平均波形. 展开更多
关键词 子波变换 湍涡 湍流边界层 耗散尺度 泰勒尺度
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南极近寺层大气的热量逆梯度输送现象 预览 被引量:10
5
作者 朱蓉 徐大海 《气象学报》 CSCD 北大核心 2000年第2期214-222,共9页
根据南极中山站观察结果,分析了南极地区近地怪热量逆梯度输送的现象。结果表明南极地区在近地层曙较明显时,常会出现热量逆梯度输送的现象;同时也探讨了近地层在稳定层结条件下,热量逆梯度输送通量的多尺度计算方法。计算结果表明... 根据南极中山站观察结果,分析了南极地区近地怪热量逆梯度输送的现象。结果表明南极地区在近地层曙较明显时,常会出现热量逆梯度输送的现象;同时也探讨了近地层在稳定层结条件下,热量逆梯度输送通量的多尺度计算方法。计算结果表明,逆梯度输送的感热能量主要是由浮力湍涡的穿越能力决定的,而经典的梯度输送公式在该场合下无法使用。 展开更多
关键词 逆梯度输送 热通量 湍涡 时间尺度 近地层大气
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关于湍流多尺度统计理论方法的论证 预览
6
作者 许丽人 徐大海 《南京大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 1999年第6期736-744,共9页
用黑河化音测站的实测风、温脉动资料对一种湍流多尺度统计理论方法进行了分析验证,并应用此方法通过对相关系数,湍流时间尺度,湍谱和扩散参数等湍流特征量的研究。分析了黑河戈壁地区的湍流微结构和扩散特征。结果表明,多尺度分析... 用黑河化音测站的实测风、温脉动资料对一种湍流多尺度统计理论方法进行了分析验证,并应用此方法通过对相关系数,湍流时间尺度,湍谱和扩散参数等湍流特征量的研究。分析了黑河戈壁地区的湍流微结构和扩散特征。结果表明,多尺度分析方法正适合研究具有多尺度特征的大气湍流现象,可以比传统方法提供更多的有关湍流属性的信息,能够更直观地表现出不同尺度湍涡对扩散作用的大小,是发展湍流统计理论的一种有效工具。 展开更多
关键词 多尺度分析 湍流时间尺度 湍涡 大气湍流运动
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相对日射资料的谱分析 预览
7
作者 徐金宝 《气象》 CSCD 北大核心 1994年第10期 12-16,共5页
采用文献[1]所述的相对日射计,将它测量晴天连续日变化资料;用谱的统计方法,来分析研究大气边界层中端涡活动。对1980年1月14和15日天两资料,用两种取样时段(总记录时间),分别进行谱的统计分析,结论:整个白天(8... 采用文献[1]所述的相对日射计,将它测量晴天连续日变化资料;用谱的统计方法,来分析研究大气边界层中端涡活动。对1980年1月14和15日天两资料,用两种取样时段(总记录时间),分别进行谱的统计分析,结论:整个白天(8小时)和2小时内确有不同频率或周期的波动,以低频部分贡献大(2/3总能量),其次高频部分一般为几分钟周期变很明显。因而作者设想把它作为研究大气边界层中湍涡活动的一种探测工具,用它能测得 展开更多
关键词 相对日射 湍涡 谱分析 日射数据
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植物流体力学 预览
8
作者 王凡 《自然杂志》 1991年第12期923-926,共4页
植物离不开空气、水和阳光,而空气和水的流动性对植物的生长有着重要的影响。这样便形成了一门交叉学科——植物流体力学。最近的研究表明,植物的光合、呼吸、蒸腾作用均直接与叶面边界层的湍流特征有关。
关键词 湍流度 植物生长环境 雷诺应力 湍流扩散 湍流交换系数 背风面 气孔阻抗 湍流强度 湍涡 湍流脉动
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通风结构林带背风面湍流相关特征初步分析 预览
9
作者 王政权 宫伟光 《应用生态学报》 CAS CSCD 1991年第2期 97-102,共6页
本文根据湍流统计理论和野外观测数据,详细分析了林带背风面湍流自相关、空间相关和湍流积分尺度特征。在林带背风面的林缘附近,由于湍流尺度较小,使湍流相关系数不紧密。这时的时间尺度在2—3s(1.5m)和3—8s(5m),而空间尺度为10—20m... 本文根据湍流统计理论和野外观测数据,详细分析了林带背风面湍流自相关、空间相关和湍流积分尺度特征。在林带背风面的林缘附近,由于湍流尺度较小,使湍流相关系数不紧密。这时的时间尺度在2—3s(1.5m)和3—8s(5m),而空间尺度为10—20m左右。在远离林带以后,林带的作用减弱,随着湍流尺度增大,导致湍流相关系数增大。这时的时间尺度在15—20s,空间尺度在70—80m范围内,且湍流自相关系数服从2/3的指数定律。 展开更多
关键词 林带 湍流相关 湍流尺度 湍涡
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基于湍涡耗散的穿孔板消声器气流再生噪声模型 预览
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作者 赵海军 梁凯 +3 位作者 李洪亮 陈达亮 宋伟志 甄旭东 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期179-185,共7页
气流再生噪声对消声器性能和声品质影响大,而湍涡耗散是消声器内部流场分布重要体现.利用流场分析及量纲平衡提出了湍涡耗散分布特征系数,建立了关于该系数的穿孔板消声单元气流再生噪声总声功率模型,求解了模型参数,并分析了影响因素.... 气流再生噪声对消声器性能和声品质影响大,而湍涡耗散是消声器内部流场分布重要体现.利用流场分析及量纲平衡提出了湍涡耗散分布特征系数,建立了关于该系数的穿孔板消声单元气流再生噪声总声功率模型,求解了模型参数,并分析了影响因素.结果表明:随着穿孔板消声单元进口气流速度的增加,气流再生噪声总声功率级快速增大,斜率都超过了1;随着湍涡耗散的增大,气流再生噪声总声功率级减小,尤其当湍涡耗散小于1.0×10~5m~2/s~3,气流再生噪声总声功率级快速下降,当湍涡耗散大于1.0×10~5m~2/s~3时,气流再生噪声总声功率级下降速度趋于平缓,该模型可以定量分析穿孔板消声单元结构参数对气流再生噪声的影响规律,穿孔板消声单元气流再生噪声总声功率级随气流分布速度增大而显著增大. 展开更多
关键词 穿孔板消声器 气流再生噪声 总声功率级 湍涡耗散 穿孔板消声单元 结构参数
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弱太阳闪烁对深空电波传播影响的预测模型 预览 被引量:1
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作者 徐冠军 宋朝晖 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期377-384,共8页
针对上合期间太阳风湍涡不规则性对穿过日冕区无线电波所引发的太阳闪烁问题,基于弱闪烁理论提出一种幅度起伏、相位起伏和到达角起伏的预测模型.该模型充分考虑了上合期间通信链路的几何模型、日冕背景参数和太阳风湍涡谱模型.仿真... 针对上合期间太阳风湍涡不规则性对穿过日冕区无线电波所引发的太阳闪烁问题,基于弱闪烁理论提出一种幅度起伏、相位起伏和到达角起伏的预测模型.该模型充分考虑了上合期间通信链路的几何模型、日冕背景参数和太阳风湍涡谱模型.仿真结果指出,太阳风湍涡外尺度、湍涡谱指数对太阳闪烁有较大的影响.太阳闪烁对无线电波的影响随日径距离的增大而逐渐减小,且随无线电波工作频率的提高而减小.与实测数据的对比结果进一步表明,所提预测模型具有较高的精度,且其准确性随电波工作频率的增大而提高.因此,提出的太阳闪烁预测模型可对未来的深空探测活动提供参考依据. 展开更多
关键词 深空通信 无线电波 太阳闪烁 湍涡不规则性 日径距离
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基于DPM模型的立磨局部流场数值模拟分析 被引量:6
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作者 王伟生 卢卫群 +1 位作者 纪烈勇 王勇明 《机械设计》 CSCD 北大核心 2014年第11期68-72,共5页
采用CFD理论中的离散相模型(DPM模型)和雷诺应力方程涡粘模型(RSM模型)对立磨内复杂的气固两相流流场的分布特性进行数值模拟分析。分别从速度、温度、压强等两相流的流场讨论分析立磨磨腔内的气固相的相互耦合作用。研究表明,立磨... 采用CFD理论中的离散相模型(DPM模型)和雷诺应力方程涡粘模型(RSM模型)对立磨内复杂的气固两相流流场的分布特性进行数值模拟分析。分别从速度、温度、压强等两相流的流场讨论分析立磨磨腔内的气固相的相互耦合作用。研究表明,立磨磨腔流场是一个剧烈的三维旋转湍流流场,流场呈现出不对称性和强烈的湍流脉动性。通过对磨辊磨盘耦合区、选粉机中心回料锥筒处强烈的湍涡现象的模拟分析,为合理设计立磨壳体、喷嘴环、中心回料锥筒等结构,提供理论依据。 展开更多
关键词 立磨 气固两相流 数值模拟分析 湍涡现象
二维均匀剪切湍流的湍涡闭合方案 预览 被引量:1
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作者 赵建华 张强 《干旱气象》 2010年第1期 8-19,共12页
通过仔细分析Thorpe与Woods等对湍流的典型实验,得到如下结论:(1)提出了湍流的太极模型;(2)指出了湍流串级的内容包括2个内容,一是湍流外圈层(大涡)在内旋到内部时产生新的圈层(小涡),二是在阴阳旋臂相切的锋面由于依然存... 通过仔细分析Thorpe与Woods等对湍流的典型实验,得到如下结论:(1)提出了湍流的太极模型;(2)指出了湍流串级的内容包括2个内容,一是湍流外圈层(大涡)在内旋到内部时产生新的圈层(小涡),二是在阴阳旋臂相切的锋面由于依然存在较大切变而产生新的次尺度湍涡;(3)指出湍流的耗散机制是通过湍涡,把具有切变的2流场的交界面通过旋转而无限拉长以增大2者的接触面积,加强了交界面之间的分子交换,从而实现了湍流层层混合的高效率;(4)基于湍涡结构,提出了湍涡闭合方案,给出了Reynolds应力的表达式,闭合了雷诺方程;(5)混合长反映了湍涡的大小,Karman常数则反映了湍涡内外半径比的关系;(6)指出Reynolds方程算子是湍流方程推导的关键,提出了湍流算子的概念;(7)推导出了新型的湍流运动方程;(8)提出了关系不变性原理。 展开更多
关键词 湍涡模型 湍涡闭合方案 Karman常数 湍流算子 关系不变性原理
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壁面加热湍流相干结构的子波分析实验研究 预览
14
作者 苏锋 张涛 姜楠 《实验力学》 CSCD 北大核心 2005年第1期 83-89,共7页
通过在平板湍流边界层沿流向固壁表面平行放置若干条通电加热的金属细丝,在平板表面形成沿展向周期性分布的温度场,利用该温度场引起的空气热对流,在湍流边界层近壁区域产生一组沿湍流边界层展向周期分布的大尺度流向涡结构,改变了平板... 通过在平板湍流边界层沿流向固壁表面平行放置若干条通电加热的金属细丝,在平板表面形成沿展向周期性分布的温度场,利用该温度场引起的空气热对流,在湍流边界层近壁区域产生一组沿湍流边界层展向周期分布的大尺度流向涡结构,改变了平板湍流边界层中不同尺度结构及其能量分布.采用对壁湍流多尺度结构的子波分析表明,在湍流边界层近壁区域产生规则的流向涡结构将壁湍流各种尺度湍涡结构不规则的脉动有序地组织起来,抑制了壁湍流各种尺度湍涡结构脉动,特别抑制了能量最大尺度湍涡结构的脉动,减小由于湍流脉动引起的在湍流边界层法向和展向的动量和能量损耗,从而减小了湍流的阻力. 展开更多
关键词 湍流相干结构 实验研究 子波分析 湍流边界层 流向涡结构 壁面 湍涡结构 多尺度结构 壁湍流 金属细丝 通电加热 周期分布 能量分布 能量损耗 湍流脉动 温度场 大尺度 近壁区 平板 周期性 热对流 分析表 地组织 不规则 抑制 减小 表面 动量
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森林冠层和森林边界层大涡模拟 预览 被引量:3
15
作者 苗世光 蒋维楣 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2004年第4期 597-603,共7页
在采用各向异性湍流动能闭合方案和3阶Runge-Kutta时间积分方案的大涡模式中,引入由森林冠层粗糙元造成的动量拖曳项、热量输入项和TKE耗散项,以模拟森林冠层和森林边界层的气象场.通过中性和不稳定层结条件下不同叶面积指数算例的模拟... 在采用各向异性湍流动能闭合方案和3阶Runge-Kutta时间积分方案的大涡模式中,引入由森林冠层粗糙元造成的动量拖曳项、热量输入项和TKE耗散项,以模拟森林冠层和森林边界层的气象场.通过中性和不稳定层结条件下不同叶面积指数算例的模拟分析及与已有观测结果的比较表明,本文所建大涡模式对森林冠层和森林边界层有较好的模拟效果.进一步研究表明:不稳定层结条件下较稠密的森林冠层中特有的Kinking&Pairing湍涡结构与森林边界层中湍流的大涡运动相互作用,形成了森林冠层附近的温度斜坡型结构. 展开更多
关键词 森林冠层 森林边界层 大涡模拟 温度斜坡型结构 Kinking&Pairing 湍涡结构
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森林冠层上湍流尺度、耗散率和湍流结构参数 预览 被引量:10
16
作者 刘树华 胡非 +3 位作者 刘辉志 XU M 朱廷曜 金昌杰 《北京大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期73-82,共10页
利用新型三维超声风速/温度仪,在中国东北长白山原始森林冠层以上观测的湍流资料,计算并分析了森林冠层上的湍涡特征长度尺度、湍流动量和热量耗散率、湍流动量和热量结构参数的特征.结果表明:湍流动量湍涡特征长度尺度与稳定度参数Z/L... 利用新型三维超声风速/温度仪,在中国东北长白山原始森林冠层以上观测的湍流资料,计算并分析了森林冠层上的湍涡特征长度尺度、湍流动量和热量耗散率、湍流动量和热量结构参数的特征.结果表明:湍流动量湍涡特征长度尺度与稳定度参数Z/L成正相关;湍流热量特征长度尺度与稳定度参数Z/L在不稳定层结时,成正相关,在稳定层结时近似成负相关;在不稳定和稳定层结大气中,利用湍流谱方法和利用风速垂直分量方差、温度脉动方差和Richardson数计算的湍流动量、热量耗散率和湍流动量、热量结构参数有较好的一致性;无量纲湍流结构参数C2vz2/3σ- 2w和C2Tz2/3σ-2T是Richardson数的函数;湍流热力结构参数 C2T与感热通量 w′T′具有较好的线性关系. 展开更多
关键词 湍流 森林冠层 动量 热量 湍涡长度尺度 耗散率 结构参数 湍流谱
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壁湍流多尺度湍涡结构推广的自相似标度律 预览
17
作者 姜楠 王振东 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2000年第9期 916-924,共9页
在水槽中测量了中等雷诺数下平板湍流边界层中的瞬时流向速度的时间序列,验证了Benzi提出的推广的自相似标度律,用子波变换将壁湍流脉动速度分解为多尺度湍涡结构的速度,研究了每一个尺度的湍涡速度结构函数的推广的自相似标度... 在水槽中测量了中等雷诺数下平板湍流边界层中的瞬时流向速度的时间序列,验证了Benzi提出的推广的自相似标度律,用子波变换将壁湍流脉动速度分解为多尺度湍涡结构的速度,研究了每一个尺度的湍涡速度结构函数的推广的自相似标度律。主要结论如下:湍流的统计性质是自相似的,这不仅适用于充分发展湍流,而且适用于中等雷诺数和低雷诺数湍流,而且具有相同的标度指数;推广的自相似标度律的适用的尺度范围远远大于惯性子区的范 展开更多
关键词 子波变换 自相似标度律 湍流 多尺度湍涡结构
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自由湍射流多尺度湍涡结构标度律的实验研究 预览 被引量:1
18
作者 李士心 姜楠 《实验力学》 CSCD 北大核心 1999年第4期 409-413,共5页
利用后向接收式激光多普勒测速仪(LDV)对自由湍射流进行了测量,我们对采集到的充分发展的湍流信号先求其1-8阶的结构函数及其标度指数,结果验证了Kolmogorov提出的标度律理论。然后用子波变换将自由湍流脉动速度分... 利用后向接收式激光多普勒测速仪(LDV)对自由湍射流进行了测量,我们对采集到的充分发展的湍流信号先求其1-8阶的结构函数及其标度指数,结果验证了Kolmogorov提出的标度律理论。然后用子波变换将自由湍流脉动速度分解为多尺度湍流结构,研究每一个尺度湍涡速度的结构函数的标度律及其与湍涡速度的自相关函数的关系。 展开更多
关键词 自由湍射流 LDV 子波变换 湍涡结构 标度律
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边界层大气大湍涡模拟(LES)方法的研究进展 预览 被引量:4
19
作者 吴增茂 盛立芳 《气象科技》 北大核心 1998年第3期 7-12,共6页
近年来大湍涡模拟(LES)日渐成为研究边界层大气湍流特征的有效方法,本文介绍了LES技术与“直接”模拟及雷诺平均模拟方法间的关系。LES技术的发展现状以及次滤波尺度模型的研究进展,文中还概括介绍了LES技术在天气预报... 近年来大湍涡模拟(LES)日渐成为研究边界层大气湍流特征的有效方法,本文介绍了LES技术与“直接”模拟及雷诺平均模拟方法间的关系。LES技术的发展现状以及次滤波尺度模型的研究进展,文中还概括介绍了LES技术在天气预报与气候模型中的应用前景。 展开更多
关键词 湍涡模拟 次滤波尺度模型 边界层大气 湍流
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