風(fēng)沙顆粒躍移軌跡的數(shù)值模擬研究.pdf

1、掌握單顆沙粒的運動規(guī)律對風(fēng)沙運動宏觀領(lǐng)域的研究具有積極的指導(dǎo)意義。本文首先從沙粒的運動形式入手，對沙粒的起動機制以及沙粒在躍移過程中的受力進行了分析。借助計算流體力學(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)值計算模型，選擇標準的k-ε模型作為湍流模型對沙粒的躍移運動軌跡進行數(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與不考慮氣體湍流脈動的沙粒躍移運動軌跡，

2、以及相同沙粒粒徑，不同摩阻風(fēng)速下的沙粒躍移運動軌跡。通過分析比較得出以下結(jié)論:當沙粒粒徑尺寸為500μm～200μm范圍內(nèi)時，沙粒躍移運動軌跡受氣體湍流脈動的影響不大;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。當沙粒的粒徑≤160μm時，其運動曲線在下降段有上凸的趨勢，曲線也不再平滑，但仍然是躍移狀態(tài)，這種情況下就不能不考慮湍流脈動作用的影響。
　　借助室內(nèi)風(fēng)洞對沙粒