Estudio Experimental del Transporte de Partículas y la Distribución de Depósito sobre Terrenos Complejos Basado en Alúmina Esférica
Autores: Liu, Yusheng; Zhang, Jie; Dun, Hongchao; Gong, Kang; Shi, Li; Huang, Ning
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estudio Experimental del Transporte de Partículas y la Distribución de Depósito sobre Terrenos Complejos Basado en Alúmina Esférica
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Transporte
Deposición
Materia particulada atmosférica
Tormentas de polvo
Velocidad del viento
Terreno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
El transporte y la deposición de material particulado atmosférico han atraído una atención significativa recientemente debido a la creciente frecuencia de eventos extremos de desastre, como tormentas de polvo, erupciones volcánicas e incendios forestales extensos. La distribución del tamaño del material transportado y las condiciones de la interfaz tierra-aire son factores dominantes para comprender el potencial perjudicial del material particulado atmosférico. Sin embargo, todavía es un desafío entender el mecanismo de deposición de polvo, especialmente sobre terrenos complejos. En un esfuerzo por investigar las características de deposición de partículas sobre terrenos complejos, se llevaron a cabo una serie de experimentos en un túnel de viento ambiental multifuncional. Los resultados muestran que la velocidad del viento justo por encima de la parte superior del modelo de pendiente suave es significativamente mayor que en el modelo de pendiente empinada, lo que indica que una pendiente empinada tiene un mayor efecto de bloqueo sobre los campos de viento. A bajas velocidades del viento, la velocidad media del viento en la parte superior del modelo de pendiente suave es un 17.8% mayor que en la parte superior del modelo de pendiente empinada, y a altas velocidades del viento, la velocidad media del viento en la parte superior del modelo de pendiente suave es un 8.6% mayor que en la parte superior del modelo de pendiente empinada. La tendencia de influencia del modelo de pendiente empinada y el modelo combinado es básicamente la misma, con ambos disminuyendo primero y luego aumentando con la dirección de la velocidad del viento. La cantidad de deposición en la superficie se ve muy afectada por la ubicación del punto de alimentación y las características a microescala de la superficie. En el modelo de pendiente empinada, la deposición se distribuye principalmente en el lado de barlovento, mientras que el lado de sotavento tiene una pequeña cantidad de deposición. En el modelo de pendiente suave, las partículas se depositan no solo en el lado de barlovento, sino también en el lado de sotavento. La tasa media de disminución en el flujo de deposición en el modelo de pendiente empinada es del 88.4% y del 75.1% en el modelo de pendiente suave. El uso del modelo combinado reduce la concentración de partículas en el extremo posterior en comparación con el modelo único. En tres modelos diferentes, la deposición en el lado de barlovento fue significativamente mayor que en el lado de sotavento del modelo. Nuestro trabajo aumenta la comprensión de la deposición de partículas de polvo grueso sobre terrenos complejos y proporciona datos básicos para mejorar la precisión de las simulaciones de transporte y deposición de partículas en grandes regiones.
Descripción
El transporte y la deposición de material particulado atmosférico han atraído una atención significativa recientemente debido a la creciente frecuencia de eventos extremos de desastre, como tormentas de polvo, erupciones volcánicas e incendios forestales extensos. La distribución del tamaño del material transportado y las condiciones de la interfaz tierra-aire son factores dominantes para comprender el potencial perjudicial del material particulado atmosférico. Sin embargo, todavía es un desafío entender el mecanismo de deposición de polvo, especialmente sobre terrenos complejos. En un esfuerzo por investigar las características de deposición de partículas sobre terrenos complejos, se llevaron a cabo una serie de experimentos en un túnel de viento ambiental multifuncional. Los resultados muestran que la velocidad del viento justo por encima de la parte superior del modelo de pendiente suave es significativamente mayor que en el modelo de pendiente empinada, lo que indica que una pendiente empinada tiene un mayor efecto de bloqueo sobre los campos de viento. A bajas velocidades del viento, la velocidad media del viento en la parte superior del modelo de pendiente suave es un 17.8% mayor que en la parte superior del modelo de pendiente empinada, y a altas velocidades del viento, la velocidad media del viento en la parte superior del modelo de pendiente suave es un 8.6% mayor que en la parte superior del modelo de pendiente empinada. La tendencia de influencia del modelo de pendiente empinada y el modelo combinado es básicamente la misma, con ambos disminuyendo primero y luego aumentando con la dirección de la velocidad del viento. La cantidad de deposición en la superficie se ve muy afectada por la ubicación del punto de alimentación y las características a microescala de la superficie. En el modelo de pendiente empinada, la deposición se distribuye principalmente en el lado de barlovento, mientras que el lado de sotavento tiene una pequeña cantidad de deposición. En el modelo de pendiente suave, las partículas se depositan no solo en el lado de barlovento, sino también en el lado de sotavento. La tasa media de disminución en el flujo de deposición en el modelo de pendiente empinada es del 88.4% y del 75.1% en el modelo de pendiente suave. El uso del modelo combinado reduce la concentración de partículas en el extremo posterior en comparación con el modelo único. En tres modelos diferentes, la deposición en el lado de barlovento fue significativamente mayor que en el lado de sotavento del modelo. Nuestro trabajo aumenta la comprensión de la deposición de partículas de polvo grueso sobre terrenos complejos y proporciona datos básicos para mejorar la precisión de las simulaciones de transporte y deposición de partículas en grandes regiones.