王　麗　王　元　王大偉

摘要：采用不同尺度、不同鋪設(shè)密度的二維正方形粗糙元，在環(huán)境風(fēng)洞中對(duì)大氣表面層進(jìn)行了模擬，使用粒子圖像速度場(chǎng)儀對(duì)所模擬的大氣表面層風(fēng)速廓線、湍流強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果表明：當(dāng)粗糙元的鋪設(shè)長(zhǎng)度達(dá)到實(shí)驗(yàn)段入口高度的12倍以上時(shí)，依靠自然形成法所模擬的對(duì)數(shù)風(fēng)速廓線高度可達(dá)實(shí)驗(yàn)段高度的60％；空氣動(dòng)力學(xué)粗糙度Z₀最高可達(dá)粗糙元尺度的0.4～0.5倍，且Z₀隨粗糙元鋪設(shè)區(qū)到測(cè)量斷面的距離呈指數(shù)變化；同一高度上湍流強(qiáng)度隨粗糙元鋪設(shè)間距的增加而減小，當(dāng)廓線高度達(dá)到實(shí)驗(yàn)段高度的40％以上時(shí)，湍流強(qiáng)度不隨粗糙元大小及鋪設(shè)密度的變化而變化，其大小為12％～13％，實(shí)際應(yīng)用中，在已知所需Z₀和摩阻風(fēng)速U，的情況下，可通過(guò)粗糙元尺度及鋪設(shè)密度的不同組合獲得滿足要求的大氣表面層，并確定實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛥^(qū)的位置和實(shí)驗(yàn)段的入口風(fēng)速。