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斑驢貝吸入含有浮游生物的水體,再次吐出的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生微射流,每天過濾的水量是巨大的,為了研究其在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)混合上的作用,需要在湖底現(xiàn)場(chǎng)水下做研究。
為此,廖謙教授在傳統(tǒng)PIV基礎(chǔ)上,自主研發(fā)可以用于水下的低功耗水下PIV系統(tǒng)。通過低功率激光器產(chǎn)生激光平面照亮水底流動(dòng),抓取自然示蹤物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)圖像,以此來研究自然水流和斑驢貝濾食產(chǎn)生流動(dòng)的相互作用對(duì)他們消耗率的影響。
廖教授還與科學(xué)家Bootsma將水下PIV系統(tǒng)應(yīng)用與于水面溫室氣體的水氣交換研究,希望藉此改進(jìn)水氣輸運(yùn)模型,定量研究湍流(及其他因素如風(fēng)、波浪、降水、水氣界面的熱量交換)對(duì)二氧化碳等氣體在水氣界面交換的影響。
PUWPIV的原型機(jī)在美國(guó)五大湖地區(qū)入侵斑馬/斑驢紋貽貝吸收有機(jī)物的研究中,測(cè)量貽貝床波-流邊界層的湍流結(jié)構(gòu)、測(cè)量并計(jì)算垂向湍粒子通量以及測(cè)量計(jì)算溶解態(tài)磷的垂向通量等。
海洋和大氣共同影響全球氣候和環(huán)境,界面氣體交換主要受風(fēng),表面湍流和波動(dòng)破碎影響。通過應(yīng)用PUWPIV結(jié)合漂浮系統(tǒng)來測(cè)量氣體傳輸速度來計(jì)算相應(yīng)交換率。
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(來自中國(guó)水利網(wǎng))