风沙流的实验研究及栅栏沙障的数值仿真

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该文的研究工作围绕风沙物理学中的两个重要问题展开.前半部分通过单位面积输沙率的风洞实验测试,采用曲线拟合的最小二乘法给出了单位面积输沙率随高度和和摩阻速度变化的经验拟合公式,进而导出了一新的单宽输沙率计算公式.用这一单宽输沙率公式得到的预测结果不仅给出了Bagnold公式和Kawamura公式的适用范围,同时可给出两者的平滑过渡,我们为处理风沙流结构的实验测量值提供了一简单并有效的途径.后半部分从流体力学中K-ε模式理论出发,数值仿真了定常二维横格栅栏沙障附近的尾涡及流速分布.模拟结果显示横格栅栏沙障的变形对流场可以产生重要的影响,所用材料较柔软的栅栏比所用材料较刚硬的材料在风载作用下更安全,同时防沙效果更好.对开口数及孔隙度变化情形仅给出了初步的模拟结果.
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