Multiphase flow behaviour and hazard prediction of pyroclastic density currents
Multiphase flow behaviour and hazard prediction of pyroclastic density currents
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火山碎屑密度流的多相流行为及危险预测
DOI：
10.1038/s43017-020-0064-8
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发表时间：
2020
影响因子：
42.1
通讯作者：
Brand, Brittany
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lube, Gert;Breard, Eric C.;Esposti-Ongaro, Tomaso;Dufek, Josef;Brand, Brittany
火山碎屑密度流是一种起源于火山喷发的危险多相流。PDC造成全球火山死亡人数的三分之一以上，因此，开发强大的PDC灾害模型是火山学和自然灾害科学的优先事项。然而，PDC内部气体-颗粒相互作用的复杂性以及它们的敌对性质使得内部流动特性的定量测量和危险模型的验证具有挑战性。在过去的十年中，大规模实验、现场观察以及计算和理论模型的重大进展为PDCs神秘的内部结构提供了新的见解，并确定了其流体状运动背后的关键过程。最近的发展也揭示了新认识的中尺度湍流过程和PDC行为之间的重要联系。在这篇综述中，我们考虑了PDC研究的最新进展如何缩小了更强大的灾害建模的差距，概述了使用地球物理方法测量自然流内部特性的必要性，并确定了未来研究的关键挑战。更好地理解PDCs还将提供对其他自然重力流和高能湍流多相流（如碎片雪崩和浊流）动力学的深入了解。
Pyroclastic density currents (PDCs) are dangerous multiphase flows originating from volcanic eruptions. PDCs cause more than a third of volcanic fatalities globally and, therefore, development of robust PDC hazard models is a priority in volcanology and natural hazard science. However, the complexity of gas–particle interactions inside PDCs, as well as their hostile nature, makes quantitative measurements of internal flow properties, and the validation of hazard models, challenging. Within the last decade, major advances from large-scale experiments, field observations and computational and theoretical models have provided new insights into the enigmatic internal structure of PDCs and identified key processes behind their fluid-like motion. Recent developments have also revealed important links between newly recognized processes of mesoscale turbulence and PDC behaviour. In this Review, we consider how recent advances in PDC research close the gaps towards more robust hazard modelling, outline the need to measure the internal properties of natural flows using geophysical methods and identify critical future research challenges. Greater understanding of PDCs will also provide insights into the dynamics of other natural gravity currents and high-energy turbulent multiphase flows, such as debris avalanches and turbidity currents.
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火山碎屑密度流：过程和模型
DOI：
--
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
作者：
J. Dufek;T. E. Ongaro;O. Roche
通讯作者：
O. Roche
专题集序言——火山碎屑流模型：基准测试和验证
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--
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