收藏本站
《西安工程大学》 2015年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

湍流风场中沙波纹形成机理研究

高自文  
【摘要】:沙漠化问题已严重威胁到人类社会的生存与发展。沙波纹作为风沙区最常见的表现形式之一,沙波纹的迁移是沙漠化推进的重要方式,早已成为众多科学家研究的焦点,且其具有极其重要的科学意义。本文在风洞实验模拟条件下,利用高速摄影技术对均匀沙床面上粒子运动进行拍摄,通过分析大量的单一颗粒个体运动的速度、加速度及粒-床碰撞前后动量变化等运动参数,来验证湍流主导下粒子群冲击强度流向分异是导致沙波纹形成的根本原因这一假定的合理性,并为湍流风场中沙波纹形成机理研究提供更加详细的数据支持。研究表明:1)粒-床碰撞过程中水平动量和垂直动量及粒子下降和上升阶段加速度的概率分布模式基本符合正态分布;2)粒-床碰撞过程中粒子净损失量波峰区间为32小于波谷区间58,波峰区间内入射次数为89小于波谷区107,溅射率波峰区间为35小于波谷区间49,这与波谷区间特征入射粒子冲击强度较大有关,粒子群的冲击和滚动对沙粒搬运及沙波纹的形成具有最直接的关系;3)特征粒子入射-反弹及溅射粒子的速度及碰撞前后动量均符合不同的概率分布,波峰和波谷区间差异性合理的解释了风沙流运动中粒子群轨迹多样性及冲击强度的流向分异的特征;4)根据上升和下降阶段波峰和波谷处粒子群加速度概率分布情况说明风沙运动中湍流脉动对粒子群运动轨迹有较大影响,通过控制粒子群加速度,进而控制其轨迹特征及其冲击强度的流向分异趋势,最终决定沙波纹的形成。
【学位授予单位】:西安工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:O357.5

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 佟鼎;蒋红;黄宁;;非稳态沙波纹流场的数值模拟[J];计算力学学报;2008年S1期
2 张钱华,慕青松,苗天德;沙波纹生成的耦合映射格子模型[J];中国沙漠;2003年02期
3 武生智;赵玉军;;沙粒在沙波纹表面上运动的大涡模拟[J];甘肃科学学报;2010年03期
4 郑晓静;薄天利;谢莉;;风成沙波纹的离散粒子追踪法模拟[J];中国科学(G辑:物理学 力学 天文学);2007年04期
5 佟鼎;黄宁;;天然混合沙运动速度特征的风洞PIV实验[J];工程力学;2011年07期
6 李万清;周又和;郑晓静;;风沙跃移运动发展过程的离散动力学模拟[J];中国沙漠;2006年01期
7 郑晓静;薄天利;;风成沙波纹和沙丘的动力行为分析[J];科学通报;2009年11期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 佟鼎;黄宁;;具有沙波纹地形下风沙跃移运动的数值模拟[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
2 金阿芳;杨智春;买买提明·艾尼;;风沙流动过程的SPH数值模拟研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 《中国科学G辑:物理学力学天文学》 供稿;预测风沙运动,今有离散粒子追踪法[N];大众科技报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 朱伟;风成沙波纹形成和发展过程研究[D];兰州大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 高自文;湍流风场中沙波纹形成机理研究[D];西安工程大学;2015年
2 苏娟;离散元方法在沙波纹研究中的应用[D];太原理工大学;2012年
3 张敏;风成沙波纹的计算机模拟与稳定性分析[D];兰州大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026