【摘要】：本學(xué)位論文針對風沙運動研究中普遍關(guān)注的一些基本問題,諸如沙粒的起跳初速度分布函數(shù)、輸沙量等,開展實驗和數(shù)值模擬研究。首先根據(jù)已有風沙運動研究中的一些定性結(jié)論理論研究沙粒的起跳初速度分布規(guī)律；根據(jù)穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)的風沙耦合運動模型研究風沙流結(jié)構(gòu)；通過構(gòu)建多粒徑粒/床碰撞實驗研究沙粒粒徑對碰撞過程的影響,并在此基礎(chǔ)上建立混合粒徑風沙耦合運動模型研究混合粒徑條件下的風沙運動過程。主要的研究內(nèi)容如下： 1.根據(jù)已有風沙運動研究中得出的一些定性結(jié)論以及組合論思想,理論研究沙粒的起跳初速度分布規(guī)律,結(jié)果表明穩(wěn)態(tài)時床面沙粒的起跳初速度分布函數(shù)和碰撞激起沙粒的起跳初速度分布函數(shù)都滿足瑞利分布的形式。 2.根據(jù)穩(wěn)態(tài)的和非穩(wěn)態(tài)的風沙耦合運動模型研究風沙流結(jié)構(gòu),結(jié)果表明床面沙粒的起跳初速度分布規(guī)律會對風沙流結(jié)構(gòu)形成一定的影響；當風沙運動達到穩(wěn)定狀態(tài)時,在不同摩阻風速下蠕移層內(nèi)部的風速分布情況基本相同,在蠕移層內(nèi)運動的沙粒的運動軌跡基本相同,輸沙量沿高度分布存在分層分布的特征,而飽和層的高度主要受沙粒自身的性質(zhì)決定,風速對其的影響很小 3.通過構(gòu)建多粒徑的粒/床碰撞實驗,研究沙粒粒徑對碰撞過程的影響,結(jié)果表明入射沙粒的粒徑和床面沙粒的粒徑都會對入射沙粒的恢復(fù)系數(shù)、反彈角度的大小及其分布規(guī)律以及碰撞激起的沙粒數(shù)量形成較大程度的影響；當入射沙粒的粒徑和床面沙粒的粒徑相同時,沙粒粒徑對入射沙粒的恢復(fù)系數(shù)以及反彈角度等都幾乎沒有影響。 4.通過建立混合粒徑的風沙耦合運動模型,研究混合粒徑條件下的風沙運動過程,結(jié)果表明,與單一粒徑條件下的風沙運動過程相比,在混合粒徑條件下風沙運動達到動態(tài)平衡所需的時間更長,單寬輸沙率和床面剪應(yīng)力都大于單一粒徑條件下的計算結(jié)果,風場中運動沙粒的粒徑分布與床面沙粒的粒徑分布相關(guān),其平均值向小粒徑方向偏移,但其趨勢基本保持不變。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：P931.3

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 李杰;數(shù)字化無模鑄造精密成形機排砂系統(tǒng)研究[D];機械科學(xué)研究總院;2013年

本文編號：2781152