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本文通过比较科学合理的实验仪器,结合风洞实验对风沙边界层风沙相互作用的基本问题,进行了综合研究,得到以下结论:
1.输沙通量沿高度的衰减速率随风速与沙粒粒径的增大而减小,这意味着随风速与沙粒粒径的增大,更多沙粒的跳跃到较高的高度上。随风速与沙粒粒径的增大,风沙流的平均跃移高度(占总输沙量50﹪的高度)随之增大,表明随风速与沙粒粒径的增大,风沙流的跃移运动更加活跃。
2.沙粒临界摩阻速度适用Bagnold所提出的公式,但是起动系数A随颗粒雷诺数的增大而减小,经分析后发现颗粒起动时气流不完全是湍流的。
3.风沙流中的风速廓线用幂函数uz=azb,拟合最佳。b的变化范围为0.1~0.17,相同粒径下,随风速的增大而增大;相同风速下,随沙粒粒径的增大而减小。
4.在较低风速范围内,风速越小,衰减越快;风速越大,衰减越慢。风沙运动发生,靠近沙床表面的沙粒浓度随风速变化不是非常明显,基本趋于稳定。其体积浓度达到10-4量级,而单位体积中沙粒质量与气流质量之比达到10-1量级,因此沙粒与气流之间的相互作用不可忽略,这也是风沙两相流的特殊之处。