冷云辐射对超压气球热动力学特性影响研究

作者:贺澜; 刘强; 杨燕初; 祝榕辰; 周江华
来源:北京航空航天大学学报, 2023, 1-20.
DOI:10.13700/j.bh.1001-5965.2023.0435

摘要

针对冷云辐射对超压气球热动力特性影响问题,提出一个融合冷云辐射特性的超压气球热动力学模型。研究了不同相对高度条件下,冷云对超压气球热环境的影响。分析了冷云高度、厚度、云粒子有效半径、温度、含水量等特征,建立了云的辐射吸收、透过和反射特性模型。在动力学、运动学和热力学分析的基础上,建立包含了冷云辐射特性的超压气球热动力模型,开发了仿真计算程序,利用实测数据验证了热动力学模型和仿真程序的准确性。利用风云卫星冷云数据,仿真分析了冷云辐射影响下的超压气球热动力学特性,结果显示,冷云会降低超压气球温度,影响超压气球升空速度和高度,当云层厚度或云层温度到达一定条件时,超压气球将无法抵达预期驻留高度。

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