防雨帽对探空仪湿度测量影响的CFD研究  被引量:2

Research on influence of rain shield on humidity measurements of radiosonde based on CFD

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作  者:冒晓莉[1,2,3] 张加宏[1,2] 李敏[1,2] 马涛[4] 杨杰[2,3] 戴伟[2,3] 

机构地区:[1]南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室,江苏南京210044 [2]南京信息工程大学电子与信息工程学院,江苏南京210044 [3]南京信息工程大学大气物理学院,江苏南京210044 [4]中国科学院紫金山天文台,江苏南京210008

出  处:《传感器与微系统》2015年第12期39-42,共4页Transducer and Microsystem Technologies

基  金:国家自然科学基金资助项目(61306138);江苏省自然科学基金资助项目(BK2012460);东南大学MEMS教育部重点实验室开放研究基金资助项目(2013-3);江苏高校优势学科建设工程资助项目

摘  要:采用流体动力学方法研究了GL—5000P探空仪湿度传感器的防雨帽对湿度测量的影响。运用Pro/E对湿度测量系统结构进行建模,使用前处理软件ICEM对其进行网格划分,导入Fluent软件进行稳态和瞬态计算分析。模拟结果表明:GL—5000P防雨帽很好地防止了高空云雨滴对湿度传感器的影响,其兼具一定的防太阳辐射功能,但高空25 km以上防辐射能力减弱,甚至起相反作用;防雨帽厚度对太阳辐射误差影响较小,而其反射率影响则较显著;瞬态分析揭示了传感器表面的湿度场分布产生了时间滞后,且时间滞后常数随海拔高度的升高而增加,到27 km达到0.42 s。该研究为湿度垂直廓线的时间滞后修正提供了理论依据。Influences of rain shield for GL—5000P radiosonde humidity sensor on humidity measurements is researched by using computational fluid dynamics( CFD) method. The humidity measurement system structure is modeling by Pro / E software,and it is meshed with ICEM pre-processing software. Fluent software is introduced for steady-state and transient calculation and analysis. The simulation results show that the rain shield effectively prevents the effects of high-altitude clouds and rain on humidity sensor; rain shield combines certain features of anti-solar radiation,but its ability of anti-solar radiation is significantly weakened at high altitude( over 25 km),and even it plays the opposite role; thickness of rain shield has less impact on solar radiation error,however,impact of its reflectance seems more significant; transient analysis reveals that humidity field distribution of sensor surface produces time lag,and time lag constant increases with increasing altitude,and it reaches 0. 42 s at 27 km.This research provides theoretical basis for time lag correction of humidity vertical profiles.

关 键 词:防雨帽 湿度传感器 太阳辐射 响应时间 计算流体动力学 

分 类 号:TN302[电子电信—物理电子学]

 

参考文献:

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引证文献:

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