风沙流中沙粒拖曳力系数初步探讨
  • 【摘要】

    拖曳力系数,是计算风沙流中沙粒受空气阻力的重要参数,目前仍沿用单颗粒拖曳力系数公式,然而在风沙流中沙粒往往是大量出现的,沙粒与沙粒之间的间距以及旋转都将对沙粒的与沙粒之间的流场产生干扰,为此本文基于FLUENT软件模拟多沙粒存在时的流场,以获得风沙流中沙粒拖曳力系数.首先本文对放在地面上两个不同距离的沙粒之间的相互干扰对阻力特征的影响采用数值模拟的方法进行了研究.模拟结果表明:依前后顺序放置的两沙... 展开>>拖曳力系数,是计算风沙流中沙粒受空气阻力的重要参数,目前仍沿用单颗粒拖曳力系数公式,然而在风沙流中沙粒往往是大量出现的,沙粒与沙粒之间的间距以及旋转都将对沙粒的与沙粒之间的流场产生干扰,为此本文基于FLUENT软件模拟多沙粒存在时的流场,以获得风沙流中沙粒拖曳力系数.首先本文对放在地面上两个不同距离的沙粒之间的相互干扰对阻力特征的影响采用数值模拟的方法进行了研究.模拟结果表明:依前后顺序放置的两沙粒,在近地面处,两沙粒之间的距离对于前沙粒拖曳力系数的的影响较小,而对于后沙粒的拖曳力系数的影响较大,当两沙粒的距离达到一定程度时,后沙粒的拖曳力系数趋于稳定.其次,本文考虑实际风沙流中沙粒浓度及沙粒形状,计算了不同风速下距地表不同高度处两沙粒的拖曳力系数,给出了影响二维椭圆形沙粒拖曳力系数沙粒间距范围,然后计算了真实风沙流中沙不同高度沙粒拖曳力系数,结果表明,给定风速下拖曳力系数随距地面高度的增加先减小后增加,并将沙粒拖曳力系数拟合成距床面高度的函数,该函数与风速有关.并采用动网格技术模拟了沙粒旋转时的风沙流场,并给出了不同角速度下椭球形沙粒旋转对拖曳力系数的影响.最后,在第三章的基础上,对三维椭球形沙粒的拖曳力系数进行了数值模拟,沙粒拖曳力系数随高度变化的趋势与二维椭圆形沙粒的情形较为类似,只是数值上有所区别. 收起<<

  • 【作者】

    曹晞雍 

  • 【学科专业】

    工程力学

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    兰州大学

  • 【导师姓名】

    谢莉

  • 【学位年度】

    2011

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    拖曳力系数%圆形沙粒%椭圆形沙粒%椭球形沙粒%沙粒浓度%沙粒旋转