风沙跃移运动论文：风沙跃移运动 坡面 数值模拟 风洞试验 耦合作用

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1、风沙跃移运动论文：坡面风沙跃移运动的风洞实验与数值模拟【中文摘要】针对传统近地层风沙流的理论与数值模拟研究以及风洞实验大多基于理想条件(平坦床面、定常风速),而实际风沙运动通常发生在复杂环境下(如复杂地形、湍流结构风场等),使得现有的风沙跃移运动理论与数值模型还远未能够达到准确预测野外实际情况下的风沙流运动的程度。沙漠最基本的地貌形态如沙丘、沙波纹等其迎风面坡度对颗粒起动和输沙率影响很大。基于此,本文在风洞实验中应用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)对坡面近地表风场进行测量,得到迎风坡及背风坡的风场结构。此外,应用粒子图像测速仪(PIV)对坡面近地表沙粒进行测量,得到迎风坡不同位置处起沙率。

2、在此基础上建立坡面地表的风场一沙粒相互耦合的风沙跃移运动模型,并对该风场—沙粒相互耦合的风沙跃移运动模型进行求解。计算时采用有限体积法来求解Navier-Stokes方程,地表形态采用阶梯网格进行逼近,结果表明相比于平坦床面,坡面地表情况下迎风坡面相关风沙运动规律有所变化；由于坡面地表的作用,随着坡点的增高,迎风坡面风场风速得到加强,起沙率及输沙率逐渐变大；在迎风坡面不同坡点位置处风沙耦合作用的影响是不同的。本文数值模型不仅能够有效地模拟风洞实验中坡面地表的风场特性,而且能...【英文摘要】Currenttheoreticalstudiesandnumericalsimulationsof

3、windblownsandmovementconcentrateonidealcircumstances,suchassteadywindvelocity,flatsandsurface,etc..However,windblownsandmovementenvironmentiscomplexinthefield,suchascomplexlandform,turbulencestructureofwindflow.Currenttheoreticalandnumericalmodelscan’tpredictwindblownsandsaltatingmovementaccuratel

4、y.Actually,thegradientofthewindwardslopeofthesandduneandthesandripple,etc.Whichisthebasicf...【关键词】风沙跃移运动坡面数值模拟风洞试验耦合作用【英文关键词】windblownsandsaltationslopesurfacenumericalsimulationwindtunnelexperimentcouplingeffects【索购全文】联系Q1：138113721Q2：139938848【目录】坡面风沙跃移运动的风洞实验与数值模拟摘要4-5Abstract5目录6-8第一章绪论8-151.1

5、研究背景及意义81.2研究进展8-141.3本文的主要工作14-15第二章坡面地表的风洞实验15-252.1实验条件15-212.1.1起沙率及输沙率测量的实验条件15-182.1.2坡面风场测量的实验条件18-212.2实验原理及结果21-242.2.1坡面起沙率的实验测量21-222.2.2坡面输沙率的实验测量22-242.3小结24-25第三章坡面地表风沙跃移运动的数值模型25-333.1风沙跃移运动机理分析25-303.1.1风场作用下沙粒受力分析25-273.1.2沙粒跃移运动基本方程27-293.1.3风场基本方程29-303.2坡面风沙跃移运动计算过程30-33第四章坡面地形

6、对风沙跃移运动的影响33-494.1坡面地形下的风场结构33-404.2坡面地形下的沙粒输运40-434.3坡面地形下的风沙耦合作用43-474.4小结47-49第五章结束语49-50参考文献50-53作者简介53研究生期间的主要成果53-54致谢54