風沙流的實驗研究和蠕移運動的非線性動力分析.pdf

1、本學位論文主要研究了風沙流的風洞實驗和蠕移運動。首先探討了湍流對輸沙風沙流結構的影響，并通過改變湍流度的大小研究了湍流度對風沙流結構的影響。實驗測量了兩種湍流度下的風沙流結構，結果表明湍流度對輸沙量的變化有一定影響，且會隨著風速和高度的增大而增強。結果還表明地表湍流度的提高會使更多的沙粒離開床面而躍移到更高的位置，并認為湍流度的不同是造成戈壁與沙面上風沙流結構的不同的原因之一。 其次，利用PIV測量技術在風洞中測量床面起沙率。利

2、用PIV技術的互相關算法計算出顆粒的速度，然后通過兩幅圖像的時間關系得出位移，從而得到沙面起動的沙粒個數(shù)。使用最小二乘法得出平坦沙面的起沙率與摩阻速度的相應公式。同時還分析了平坦沙面起動的顆粒粒徑分布情況，結果表明粒徑是按照正態(tài)分布的，隨著摩阻速度的增大會使更多粒徑大的顆粒起動。 最后，從沙粒受力出發(fā)，建立了床面層內(nèi)蠕移集體運動的微分方程，進而從微分方程特性出發(fā)，探討了蠕移運動過程的非線性動力學特征．發(fā)現(xiàn)沙粒的起動、蠕移運動的速