風(fēng)沙顆粒躍移軌跡的數(shù)值模擬研究.pdf

1、掌握單顆沙粒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)宏觀領(lǐng)域的研究具有積極的指導(dǎo)意義。本文首先從沙粒的運(yùn)動(dòng)形式入手，對(duì)沙粒的起動(dòng)機(jī)制以及沙粒在躍移過(guò)程中的受力進(jìn)行了分析。借助計(jì)算流體力學(xué)的Fluent軟件，選擇描述氣固兩相流的離散相拉格朗日模型作為數(shù)值計(jì)算模型，選擇標(biāo)準(zhǔn)的k-ε模型作為湍流模型對(duì)沙粒的躍移運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行數(shù)值模擬。
　　在全面考慮沙粒受力的基礎(chǔ)上，模擬相同摩阻風(fēng)速，不同沙粒粒徑條件下考慮氣體湍流脈動(dòng)與不考慮氣體湍流脈動(dòng)的沙粒躍移運(yùn)動(dòng)軌跡，

2、以及相同沙粒粒徑，不同摩阻風(fēng)速下的沙粒躍移運(yùn)動(dòng)軌跡。通過(guò)分析比較得出以下結(jié)論:當(dāng)沙粒粒徑尺寸為500μm～200μm范圍內(nèi)時(shí)，沙粒躍移運(yùn)動(dòng)軌跡受氣體湍流脈動(dòng)的影響不大;在相同摩阻風(fēng)速下，隨沙粒尺寸的減小，氣體湍流脈動(dòng)的作用愈發(fā)明顯;沙粒的躍移距離與高度之比隨粒徑增大而減小。當(dāng)沙粒的粒徑≤160μm時(shí)，其運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)在下降段有上凸的趨勢(shì)，曲線(xiàn)也不再平滑，但仍然是躍移狀態(tài)，這種情況下就不能不考慮湍流脈動(dòng)作用的影響。
　　借助室內(nèi)風(fēng)洞對(duì)沙粒