風(fēng)沙流的實(shí)驗(yàn)研究和蠕移運(yùn)動的非線性動力分析.pdf

1、本學(xué)位論文主要研究了風(fēng)沙流的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和蠕移運(yùn)動。首先探討了湍流對輸沙風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)的影響，并通過改變湍流度的大小研究了湍流度對風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)的影響。實(shí)驗(yàn)測量了兩種湍流度下的風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明湍流度對輸沙量的變化有一定影響，且會隨著風(fēng)速和高度的增大而增強(qiáng)。結(jié)果還表明地表湍流度的提高會使更多的沙粒離開床面而躍移到更高的位置，并認(rèn)為湍流度的不同是造成戈壁與沙面上風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)的不同的原因之一。 其次，利用PIV測量技術(shù)在風(fēng)洞中測量床面起沙率。利

2、用PIV技術(shù)的互相關(guān)算法計算出顆粒的速度，然后通過兩幅圖像的時間關(guān)系得出位移，從而得到沙面起動的沙粒個數(shù)。使用最小二乘法得出平坦沙面的起沙率與摩阻速度的相應(yīng)公式。同時還分析了平坦沙面起動的顆粒粒徑分布情況，結(jié)果表明粒徑是按照正態(tài)分布的，隨著摩阻速度的增大會使更多粒徑大的顆粒起動。 最后，從沙粒受力出發(fā)，建立了床面層內(nèi)蠕移集體運(yùn)動的微分方程，進(jìn)而從微分方程特性出發(fā)，探討了蠕移運(yùn)動過程的非線性動力學(xué)特征．發(fā)現(xiàn)沙粒的起動、蠕移運(yùn)動的速