沙漠化問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,對(duì)人類的生產(chǎn)生活造成了嚴(yán)重影響。土壤風(fēng)蝕和沙塵暴的直觀表現(xiàn)是風(fēng)沙運(yùn)動(dòng),地表植被能夠有效地降低風(fēng)速,減小地表剪切力,還能夠阻擋部分顆粒輸移;另一方面,地表植被可以固定土壤,保護(hù)土壤顆粒不被風(fēng)力移動(dòng),從而降低風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、減少土壤風(fēng)蝕。因此,我們有必要對(duì)地表植被內(nèi)部及其周圍的流場(chǎng)特征進(jìn)行研究,從而為防風(fēng)治沙提供一定的理論支持。本文利用FLUENT軟件數(shù)值模擬了風(fēng)場(chǎng)以及粉塵穿過(guò)森林時(shí)的流場(chǎng)分布特征。1.首先介紹了多孔介質(zhì)模型的基本理論,利用體積平均法對(duì)時(shí)均N-S方程進(jìn)行空間平均,得到風(fēng)場(chǎng)控制方程,給出了模型中計(jì)算參數(shù)的選取;然后推導(dǎo)了歐拉雙流體模型的基本理論,給出了控制方程中計(jì)算參數(shù)的選取;2.把森林部分看作是均勻的多孔介質(zhì)區(qū)域,利用FLUENT中的多孔介質(zhì)模型,數(shù)值模擬了風(fēng)場(chǎng)穿過(guò)森林時(shí)的風(fēng)場(chǎng)分布特征,并與前人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果作比較,結(jié)果基本吻合,從而驗(yàn)證了森林多孔介質(zhì)模型的正確性。森林的阻風(fēng)效果十分明顯,在森林冠層位置,沿流場(chǎng)方向10m長(zhǎng)度內(nèi)風(fēng)速減小了10.48%,50m內(nèi)風(fēng)速降低了27.21%;風(fēng)場(chǎng)進(jìn)入森林后,湍流強(qiáng)度在森林高度以下湍流強(qiáng)度先是增大,然后慢慢... 

【文章來(lái)源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：51 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
        1.2.1 風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
        1.2.2 地表植被特性的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
        1.2.3 多孔介質(zhì)理論的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
        1.2.4 多相流模型研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
    1.3 本文的主要內(nèi)容
第二章 基本理論模型
    2.1 多孔介質(zhì)基本理論
    2.2 歐拉雙流體模型基本理論
    2.3 本章小結(jié)
第三章 風(fēng)場(chǎng)穿越多孔介質(zhì)森林模型的分布特征研究
    3.1 數(shù)值計(jì)算模型
        3.1.1 幾何模型與網(wǎng)格單元?jiǎng)澐?br>        3.1.2 邊界條件
        3.1.3 計(jì)算模型選擇
    3.2 阻力系數(shù)的選取與設(shè)置
    3.3 風(fēng)場(chǎng)穿過(guò)森林時(shí)的風(fēng)場(chǎng)特征
    3.4 風(fēng)場(chǎng)穿出森林時(shí)的風(fēng)場(chǎng)特征
    3.5 本章小結(jié)
第四章 粉塵穿越森林時(shí)流場(chǎng)分布特征
    4.1 數(shù)值計(jì)算模型
    4.2 入口條件
    4.3 粉塵穿越森林時(shí)流場(chǎng)分布特征
        4.3.1 顆粒粒徑為 50μm流場(chǎng)分布特征
        4.3.2 不同顆粒粒徑下的流場(chǎng)分布特征
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3427868