光通信系统和定向能武器会受到大气条件的影响,特别是光学湍流。光学湍流主要由传播路径上的温度变化引起,会导致强度波动,通常称为闪烁。减少闪烁的一种可能方法是通过非相干组合多束激光。为此,将两束和四束 532 nm 高斯激光束组合起来,并通过热空气湍流模拟器产生的光学湍流传播。在 4 m 的传播距离上收集了组合激光束强度数据,并使用沿热空气湍流模拟器中心通道放置的热电偶估计了湍流水平。结果显示,在强湍流条件下,四光束配置中的闪烁减少了 32%,令人欣喜。
本文介绍了如何将雷达、卫星和闪电数据与数值天气模型数据结合使用,以远程检测和诊断雷暴中及周围的大气湍流。使用 NEXRAD 湍流检测算法 (NTDA) 测量云内湍流,该算法使用经过严格质量控制的地面多普勒雷达数据。NTDA 的实时演示包括生成覆盖落基山脉以东美国大陆的 3-D 湍流马赛克、基于网络的显示以及将湍流图实验性地上传到途中的商用飞机。近云湍流是根据雷暴形态、强度、增长率和环境数据推断出来的,这些数据由 (1) 卫星辐射测量、变化率、风和其他派生特征、(2) 雷击测量、(3) 雷达反射率测量和 (4) 天气模型数据提供。这些数据通过机器学习技术相结合,该技术使用商用飞机的现场湍流测量数据库进行训练,以创建预测模型。这项新功能由 FAA 和 NASA 资助开发,旨在增强当前美国和国际湍流决策支持系统,以便为飞行员、调度员和空中交通管制员提供快速更新、高分辨率、全面的大气湍流危害评估。它还将为 NextGen 的综合 4-D 天气信息数据库做出贡献。
g. 尾流湍流间隔要求详见 RA3277。当飞机按照目视飞行规则飞行,且似乎不太可能存在适合飞行最后进近阶段的最小间隔时,管制员应告知飞行员“注意尾流湍流;建议距离为 (number) 英里”。为了减少 RT,同一尾流湍流类别的军用飞机之间将省略此传输。(“小”尾流湍流类别中两架飞机之间的建议距离为 3 海里。)
摘要。湍流流的直接数值模拟(DNS)需要一个较大的计算域和较长的模拟时间来捕获和发展大规模结构并达到统计固定状态。相比之下,实验测量可以相对容易捕获大规模结构,但努力解决耗散流量尺度。这项研究调查了湍流通道流量的DNS所需的空间范围,以恢复使用实验入口数据时恢复湍流和能量的空间范围,而实验入口数据通常无法捕获向粘性子层捕获的爆发。REτ= 180处的流循环通道流dns的合成实验场被用作具有入口输出边界条件的通道流量DNS的入口。通过除了零傅里叶模式以外的所有壁壁能量和爆发,可以检查入口处有限的近壁数据的效果。有限的近壁数据对平均值和流动性速度速度的收敛性的影响不太明显,当时在y + = 5。然而,跨度的流动略有弱。跨度能光谱表明,在域长度的1/16处(x/h≈π/4)恢复流量尺度。当将闪光移除至y + = 17或更大时,全范围的流量尺度需要一个大于x/h =4π的域。
从湍流场的替代分解开始,这是一种多维统计形式主义,用于描述和理解自由剪切流中湍流,并应用于平面暂时射流的对称性。理论框架是基于两点速度增量的二阶时刻的精确方程,使我们能够在第一次以湍流混合和夹带的基础上追踪空间演变的级联反应过程。引人入胜的反向能量级联机制是造成界面区域中长结构的产生的原因。类似于二维的湍流,这些空间上升的反向级联反向提供的能量最终通过大尺度的粘度通过摩擦剪切过程在涉及这些大型结构的薄横流层的大尺度上消散。最后,从能量的角度来看,射流的外部非扰动区域也具有活性。发现,压力介导的几乎静态流体的位移的非本地现象会产生非扰动的泛滥,而及时通过过渡机制将有助于湍流射流的生长。总体而言,总体/尺度空间中比例能量弹药所采取的意外途径,对于已知的湍流混合和夹带描述的描述,这是一种新颖的新颖性,可能会对我们的理论理解和建模产生重大的影响,正如在此所预期的那样,通过简单地依赖于尺度依赖尺度依赖于丰富动力学的动力学的简单方程式所预期。
大气和海洋的平均状态是通过外部强迫(辐射、风、热量和淡水通量)与产生的湍流之间的平衡来确定的,湍流将能量转移到耗散结构。这种强迫在大气中产生喷流,在海洋中产生洋流,这些涡流通过斜压不稳定性自发地形成湍流涡流。气候理论发展的一个关键步骤是正确地纳入涡流引起的热量、水分和碳等特性的湍流输送。在线性阶段,斜压不稳定性在罗斯贝变形半径处产生流动结构,罗斯贝变形半径在大气中的长度为 1,000 公里量级,在海洋中为 100 公里量级,分别小于行星尺度和海洋盆地的典型范围。因此,温度等特性的大尺度梯度与随机平流温度的小涡流之间存在尺度分离,从而引起有效扩散。数值解表明,只要大气和海洋底部有足够的阻力,这种尺度分离就会在强非线性湍流状态下保持下去。我们计算了控制与斜压湍流相关的涡流驱动输送的尺度定律。首先,我们为以前研究中报告的经验尺度定律提供了理论基础,适用于底部阻力定律的不同公式。其次,这些尺度定律为准确的局部闭合提供了重要的第一步,以预测斜压湍流对大气和海洋大尺度温度分布的影响。
嵌入式湍流屏 新型 GRAS 湍流屏是实壁风洞气动声学测试的最新创新。通过将湍流的流体动力学分量衰减高达 25 dB,现在可以识别和诊断感兴趣的声学信号,并且分辨率要高得多。嵌入式湍流屏将嵌入式和嵌入式安装技术与特殊的金属丝网集成到一个单元中,并允许适应多种安装选项。• 非常高的诱导流噪声降低• 非常低的声衰减• 安装高度低• 前部或后部安装选项• 嵌入式和标准麦克风安装
准确的湍流预测非常昂贵,因为它需要一个限定时间的时间步骤来推进管理方程以解决快速发展的小规模动作。随着各种机器学习(ML)算法的最新开发,有限的时间预测成为减轻计算负担的有希望的选择之一。然而,对小规模动议的可靠预测具有挑战性。在这项研究中,开发了基于生成对抗网络(GAN)的数据驱动的ML框架的预测网络,用于快速预测湍流,使用相对较少的参数,高精度降至最小的湍流。特别是,我们使用直接的数值模拟数据在有限的交货时间内学习了二维(2-D)腐烂的湍流。开发的预测模型可以在有限的交货时间内准确地预测湍流场,最多是Eulerian积分时间尺度的一半,大规模动作保持相当相关。量表分解用于解释可预测性,具体取决于空间量表,并研究了潜在变量在歧视者网络中的作用。GAN在预测小规模的湍流中的良好性能归因于潜在变量的尺度选择和尺度相互作用能力。此外,通过利用预测网络作为替代模型,开发了一个名为ControlNet的控制模型,以识别驱动流量段的时间演变的扰动模型,以优化指定目标函数的方向。
基于高分辨率湍流微结构和近地表速度数据,研究了本格拉上升流系统(东南大西洋)中瞬态上升流细丝内的锋面不稳定性及其与湍流的关系。我们的研究重点是位于细丝边缘的尖锐亚中尺度锋面,其特点是持续的下锋风、强劲的锋面急流和剧烈的湍流。我们的分析揭示了三种不同的锋面稳定状态。(i)在锋面的浅侧,发现了一个 30-40 米深的湍流表面层,具有低位势涡度 (PV)。这个低位势涡度区域呈现出明确的两层结构,上层为对流(埃克曼强迫),下层为稳定分层,其中湍流由强迫对称不稳定性 (FSI) 驱动。该区域的耗散率与埃克曼浮力通量成比例,与 FSI 的最新数值模拟具有很好的定量一致性。(ii)在锋面喷射的气旋侧翼内,靠近横向锋面密度梯度的最大值,气旋涡度足够强,可以抑制 FSI。该区域的湍流是由边缘剪切不稳定性驱动的。(iii)在锋面喷射的反气旋侧翼内,混合惯性/对称不稳定性的条件得到满足。我们的数据为 FSI、惯性不稳定性和边缘剪切不稳定性与亚中尺度锋面和细丝中整体动能耗散的相关性提供了直接证据。