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矩形柱群非均匀湍尾流中的层次相似律 被引量：2
1
作者 邹正平 任奎 +2 位作者 苏卫东 顾志福 佘振苏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期519-523,共5页
对绕3个矩形柱的非均匀湍尾流流场速度脉动时间序列进行了系统的测量与细致的统计分析,发现从近场到远场的每个测量点上,She-Leveque(SL)湍流层次相似律都很好地成立.应用层次相似律分析的β检验和γ检验方法对层次结构参数随下游距离... 对绕3个矩形柱的非均匀湍尾流流场速度脉动时间序列进行了系统的测量与细致的统计分析,发现从近场到远场的每个测量点上,She-Leveque(SL)湍流层次相似律都很好地成立.应用层次相似律分析的β检验和γ检验方法对层次结构参数随下游距离的变化进行了计算,并对其物理特性进行了讨论,为系统地研究非均匀湍流中流动的统计结构打下了基础. 展开更多
关键词 矩形柱群 非均匀湍流 尾流 层次相似律 流场速度 脉动时间序列 层次结构参数 标度律
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非均匀湍流路径下光束分层传输缩比实验研究 被引量：2
2
作者 邵文毅 鲜浩 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期215-226,共12页
在非均匀湍流路径光束传输的研究中,设置合理的相位屏位置分布和数目尤为关键。在多层相位屏模型的基础上,建立了非均匀湍流路径下大气分层优化模型,结合两层相位屏的光束传输算例,在Hufnagel-Valley 5/7大气湍流廓线模型下,分别计算了... 在非均匀湍流路径光束传输的研究中,设置合理的相位屏位置分布和数目尤为关键。在多层相位屏模型的基础上,建立了非均匀湍流路径下大气分层优化模型,结合两层相位屏的光束传输算例,在Hufnagel-Valley 5/7大气湍流廓线模型下,分别计算了相应的大气离散分层边界与相位屏的最优分布位置,并引入相应的最大Rytov判据。根据等菲涅耳数、等湍流效应和几何尺度缩比原则,计算了具体光束传输缩比实验参数,对比分析了光强起伏概率密度分布和相位结构函数的理论值与实验值。研究结果表明:不同天顶角下光强起伏概率密度分布实验拟合与理论曲线整体分布趋势一致,且呈现出对数正态分布的趋势;光强起伏的经验累积分布实验与理论曲线趋势保持一致,说明概率密度分布曲线拟合程度较好;而在所关注的低频区域,相位结构函数的实验曲线与理论曲线虽然存在一定的偏差,但其整体趋势仍然保持一致,且近似服从5/3幂律规律。 展开更多
关键词 大气光学 非均匀湍流 光传输 等菲涅耳数 缩比原则
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非均匀湍流路径上光传播数值模拟的相位屏分布 被引量：18
3
作者 钱仙妹 朱文越 饶瑞中 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期6633-6639,共7页
针对非均匀湍流路径上光传播的数值模拟,研究了相位屏分布的三种不同设置方案,即均匀分布相位屏(UDPS)、等Rytov指数间隔的相位屏(ERPS)和等Fried参数间隔的相位屏(EFPS).结果表明,ERPS方案根据折射率起伏的强弱设置密疏相间的相位屏,... 针对非均匀湍流路径上光传播的数值模拟,研究了相位屏分布的三种不同设置方案,即均匀分布相位屏(UDPS)、等Rytov指数间隔的相位屏(ERPS)和等Fried参数间隔的相位屏(EFPS).结果表明,ERPS方案根据折射率起伏的强弱设置密疏相间的相位屏,实现了对不同折射率起伏区的充分采样,是非均匀路径上相位屏分布的首选方案.在满足相位屏间距基本要求的前提下,决定相位屏间隔的Rytov指数间隔的选取具有较大的任意性,统计结果显示,尽管相位屏间Rytov指数变化超过一个数量级,但光束有效半径、能量Strehl比的变化均小于2.1%,模拟结果与理论结果符合很好,表明了ERPS方案的可靠性和稳定性. 展开更多
关键词 光传播 非均匀湍流路径 数值模拟 相位屏分布
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非均匀湍流路径光传播数值模拟中相位屏间C_n^2的选取 被引量：6
4
作者 钱仙妹 朱文越 饶瑞中 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1856-1860,共5页
针对非均匀湍流路径光传播的数值模拟,为减小相位屏间湍流强度均匀的假设所引起的模拟误差,数值分析了五种选择相位屏间折射率结构常数Cn2的可能方案。通过计算平面波和球面波的Rytov指数和Fried参数,对比五种方案得到的Rytov指数和Frie... 针对非均匀湍流路径光传播的数值模拟,为减小相位屏间湍流强度均匀的假设所引起的模拟误差,数值分析了五种选择相位屏间折射率结构常数Cn2的可能方案。通过计算平面波和球面波的Rytov指数和Fried参数,对比五种方案得到的Rytov指数和Fried参数与理论结果的相对误差。结果表明,当相位屏间C2n选择为相位屏间湍流大气实际的折射率结构常数的路径平均值时,模拟误差最小,该选择方案为相位屏间C2n选取的最佳方案;当根据相位屏间湍流大气的Rytov指数相等的原则来设置相位屏分布时,选择相位屏间C2n为两相邻相位屏处折射率结构常数的几何平均值时,在一定的误差允许范围内,该选择方案具有可取性。 展开更多
关键词 大气光学 光传播 折射率结构常数Cn^2选取 数值模拟 非均匀湍流路径
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实用粉尘颗粒扩散随机计算方法
5
作者 章社生 卫加宁 《武汉交通科技大学学报》 1999年第2期205-208,共4页
研究粉尘颗粒随机扩散数学模型，在非均匀湍流场中，根据初始条件，推导出点缀，线源和面源的解析计算式，其数值计算结果与试验吻合。
关键词 数学模型 粉尘 扩散 随机扩散 非均匀湍流场
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部分相干径向偏振扭曲光束在非均匀大气湍流中的传输特性 被引量：2
6
作者 杨宁 赵亮 +1 位作者 许颖 徐勇根 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1167-1176,共10页
利用扩展的Huygens-Fresnel原理以及维格纳分布函数(Wigner distribution function,WDF)的二阶矩理论,推导出部分相干径向偏振扭曲光束(partially coherent radially polarized twisted beam,PCRPTB)在非均匀大气湍流中的M^(2)因子、空... 利用扩展的Huygens-Fresnel原理以及维格纳分布函数(Wigner distribution function,WDF)的二阶矩理论,推导出部分相干径向偏振扭曲光束(partially coherent radially polarized twisted beam,PCRPTB)在非均匀大气湍流中的M^(2)因子、空间扩展和角扩展的解析式。通过相应的数值模拟计算分析了初始相干长度、束腰宽度、波长、天顶角、扭曲因子、湍流内尺度等对光束传输质量的影响。研究表明具有扭曲相位的PCRPTB展现出更强的抗大气湍流的能力,且扭曲因子越大,光束抗大气湍流的能力越强。而且减小初始相干长度,增大束腰宽度,波长也可以有效降低PCRPTB在大气湍流中的相对M^(2)因子,使光束具有更强的抗大气湍流的能力。研究还可以发现,PCRPTB在湍流内尺度与广义指数参数较大的大气湍流中以一个更小的天顶角传输,其相对M^(2)因子更小,表明大气湍流对PCRPTB的影响更小。 展开更多
关键词 部分相干径向偏振扭曲光束 扭曲因子 非均匀大气湍流 M^(2)因子
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部分相干空心光束在非均匀大气湍流中的传输
7
作者 徐勇根 杨婷 +2 位作者 马再如 田欢欢 张笔灵 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第1期50-54,共5页
基于惠更斯-菲涅尔原理和维格纳分布函数的二阶矩定义,推导部分相干空心光束(PCHGB)在非均匀大气湍流中传输的束宽和远场发散角的解析表达式,并对其在非均匀大气湍流中的传输特性进行定量分析和讨论。研究结果表明;PCHGB在非均匀大气湍... 基于惠更斯-菲涅尔原理和维格纳分布函数的二阶矩定义,推导部分相干空心光束(PCHGB)在非均匀大气湍流中传输的束宽和远场发散角的解析表达式,并对其在非均匀大气湍流中的传输特性进行定量分析和讨论。研究结果表明;PCHGB在非均匀大气湍流的传输过程中,其束宽受大气湍流的影响取决于光束的束腰、阶数、波长、相干度以及湍流内尺度和天顶角;非均匀大气湍流对PCHGB远场发散角的影响与光束的天顶角、湍流内尺度、相干度以及波长密切相关;在非均匀大气湍流的传输中,当天顶角为π/3时,PCHGB远场发散角的饱和传输距离为0.3 km。 展开更多
关键词 部分相干空心光束 非均匀大气湍流 束宽和远场发散角
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具有轨道角动量的涡旋光束在非均匀大气湍流中的传输特性
8
作者 王晓艳 徐勇根 杨盛凯 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第2期39-45,共7页
基于拓展的惠更斯–菲涅尔原理、维格纳分布函数的二阶矩定义,研究涡旋光束(l=1)在非均匀大气湍流中的传输特性,推导出其M^2因子及光束扩展表达式,并进行数值模拟。结果表明,初始空间相干长度、束腰半径、光束波长、天顶角以及湍流内尺... 基于拓展的惠更斯–菲涅尔原理、维格纳分布函数的二阶矩定义,研究涡旋光束(l=1)在非均匀大气湍流中的传输特性,推导出其M^2因子及光束扩展表达式,并进行数值模拟。结果表明,初始空间相干长度、束腰半径、光束波长、天顶角以及湍流内尺度对光束传输有较大影响。在一定范围内,减小相干长度、天顶角、束腰半径,增大波长或湍流内尺度,均能有效提高光束传输质量。相较于电磁–高斯谢尔模型阵列光束、部分相干空心光束,具有轨道角动量的涡旋光束受大气湍流的影响更小,更有利于信息的有效传递。在自由空间光通信(FSO)中,采用电磁高斯涡旋光束,具有更高的稳定性。 展开更多
关键词 轨道角动量 涡旋光束 非均匀大气湍流 M2因子 光束扩展
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