我國西北地區(qū)有著廣闊的戈壁,礫石資源豐富,可以利用礫石覆蓋沙質(zhì)地表的方法降低近地表風(fēng)速的攜沙能力,從而對(duì)環(huán)境保護(hù)起到重要作用。目前,關(guān)于礫石的對(duì)沙質(zhì)地表的防風(fēng)阻風(fēng)效果的研究主要集中在野外觀測(cè)實(shí)驗(yàn)和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),使用數(shù)值模擬手段的比較少。本文以礫石為研究背景,將其簡化為規(guī)則幾何體粗糙元,應(yīng)用ANSYS Fluent軟件中的RSM模型,研究長方體粗糙元和半球體粗糙元各自的幾何參數(shù)對(duì)地表風(fēng)場的阻風(fēng)效果,并將這兩種模型的阻風(fēng)效果的優(yōu)劣進(jìn)行對(duì)比,確定最佳的幾何參數(shù),為實(shí)際應(yīng)用提供參考。本文的研究主要內(nèi)容如下:1.本文回顧了國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于礫石阻風(fēng)效果、零平面位移d和動(dòng)力學(xué)粗糙度Z₀的研究發(fā)展情況;然后詳細(xì)介紹了模擬粗糙元湍流流場的控制方程及其封閉求解的方法。2.將本文的模擬結(jié)果的風(fēng)速廓線與以前學(xué)者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和DNS模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)吻合度較好,說明本文數(shù)值模擬方法的正確性。3.將長方體粗糙元的高度h、高度間距比jj作為幾何參數(shù),研究它在不同的均勻入口風(fēng)速U_b的條件下,分析了流場內(nèi)粗糙元的壓差阻力?_tp、粗糙元頂面的壁面阻力?

【文章頁數(shù)】：49 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

模型的俯視平面尺寸圖

計(jì)算域的三維效果圖

整體計(jì)算域的網(wǎng)格圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]橫肋粗糙元地表的風(fēng)場阻力特征研究[J]. 李冰,江岸,武建軍.  空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[2]數(shù)值模擬氣流特征和礫石幾何參數(shù)對(duì)床面空氣動(dòng)力學(xué)粗糙度的影響[J]. 王曉,張偉民.  中國沙漠. 2014(04)
[3]礫石覆蓋沙床防風(fēng)蝕效果風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)[J]. 富寶鋒,趙耀林,何藝峰,王志強(qiáng).  水土保持學(xué)報(bào). 2014(02)
[4]礫石覆蓋對(duì)邊界層風(fēng)速梯度的影響[J]. 譚立海,張偉民,安志山,李建國.  中國沙漠. 2012(06)
[5]橫向粗糙元壁面槽道湍流的大渦模擬研究[J]. 盧浩,張會(huì)強(qiáng),王兵,楊帆,王希麟.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2012(07)
[6]沙塵暴的危害與防治[J]. 樊昕方,王春霞.  內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2008(16)
[7]微流道粗糙壁面對(duì)流動(dòng)阻力和控制的影響[J]. 尤學(xué)一,李勝華,肖厚蓬.  化學(xué)工程. 2008(08)
[8]礫石床面的空氣動(dòng)力學(xué)粗糙度[J]. 劉小平,董治寶.  中國沙漠. 2003(01)
[9]草方格沙障尺寸分析的簡單模型[J]. 王振亭,鄭曉靜.  中國沙漠. 2002(03)
[10]甘肅土地荒漠化與人類活動(dòng)[J]. 譚雅枝.  甘肅林業(yè)科技. 2002(01)



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