风成沙纹过程的计算机模拟

摘要本文基于Bagnold和sharp提出的沙纹发展机理，运用离散模拟方法．考虑沙粒的跃移和螨移过程，对风成沙纹的产生和发展进行了二维计算机模拟，得到了接近于自然情况的抄纹形态。模拟表明沙纹的产生与床面上凸起部对其下游的屏蔽作用有关，沙纹的渡高H和波长λ随时间可的增加而增大，增大速率逐渐减小，最后趋于某个稳定状态。床面形态发展过程中有融台现象发生，并且发现沙纹剖面也有一个发展过程。模拟沙纹的λ／H值大致为7。     

风洞中挟沙气流水平集沙实验研究

过去对挟沙气流水平集沙的实验研究较少。在5种风速和2种沙粒粒径条件下进行了风洞水平集沙实验，发现沙粒降落量的分布特征由参考点沙粒降落量，沙粒平均最大跃移长度和“跃移－扩散”指数三个参数共同决定。其中，沙粒平均最大跃长度随气流摩阻速度和沙粒粒径的增大而增大，“跃移－扩散”指数则呈相反的变化趋势。挟沙气流水平集沙实验研究是传统的垂直集沙研究的有益补充，对理解近床面层区的集沙效率也有参考意义。     

农用泵沙粒磨损影响的实践与研究

阐述了沙粒磨损对排灌站农用泵的危害性,介绍了农用泵沙粒磨损的基本特征和失效机理,分析了沙粒磨损的各影响因素,详细提出了提高农用泵耐磨性的几种技术措施,旨在保障排灌站既经济又安全地运行。     

沙尘对光伏组件输出特性影响的风洞实验研究

通过风洞实验测试,研究了不同沙粒质量浓度和风速下风沙对太阳能光伏组件输出特性的影响,绘制不同倾角光伏组件的输出特性曲线,比较积沙前后其发电效率。结果表明:当风速较低时,各倾角组件输出功率积沙前后变化幅度不大,降幅在5%以下;当风速较高时,各倾角组件输出功率积沙前后变化幅度较大,降幅在5%～10%;安装倾角分别为30°和60°时,太阳能光伏组件在纯风沙环境下积沙前后输出功率会有明显的特点。     

泥沙起动表达式互化研究

在分析泥沙起动时水流流态特征的基础上,对泥沙起动时的起动流速表达形式与起动拖曳力表达形式之间的关系进行了研究,得到了互化公式。以经典泥沙起动时拖曳力资料和起动流速资料为例,展示了起动资料的互化结果,并对不同粒径泥沙起动时的水流流态、阻力规律、起动机理等问题进行了分析。     

建筑物风沙流场与荷载的风洞试验研究

通过风洞试验研究了同一风速下不同落沙量时的风沙流场特性,包括风速、湍流度和沙浓度的分布规律,基于流场分析的结果在该风沙环境下开展了风洞高频动态天平测力试验,探究了风沙流场中建筑物迎风面所受到的风压力和沙粒冲击力规律,并采用沿高度方向等分迎风面的方法对风沙荷载沿建筑物高度方向的变化规律进行了探究。研究结果表明:风沙流场下的沙浓度梯度分布与落沙量及高度有关。沙颗粒对风速有一定的削弱作用,而对湍流度有一定的增强作用,且沙浓度越大该削弱作用和增强作用越明显。风沙流场下建筑物迎风面所受到的风压力和沙粒冲击力之和随着高度和沙浓度的增大而增大;其中风压力随着高度的增大而增大,而随着沙浓度的增大而减小,沙粒冲击力随着高度的增加而减小,而随着沙浓度的增大而增大。     

宽级配卵石夹沙河床动床模拟的若干问题

宽级配卵石夹沙河床中的泥沙具有很强的非均匀性，其中的卵石和细沙又有不同的运动特点，本文指出应在模型试验中充分的反映其非均匀性，在用起动相似计算模型沙粒径比尺时，应用起动流速系数来反映卵石扁平度及排列状态对卵石起动的影响，通过水槽试验，可用扁平度的三分之一次方作为改正系数；用1.15作为对排列状态的改正系数，为满足阻力相似，在某些条伯下采用比降变态的方法是简便可行的。     

风沙颗粒起动形式的实验研究

应用高速摄影技术,在风洞实验中获得沙粒运动的连续高速摄影图片,通过时序分段图像叠加方法处理,获得单个粒子的运动轨迹．按照沙粒与气流之间、沙粒与沙粒之间相互作用关系,划分沙粒的起动形式．结果表明,在风沙两相流中的沙粒相存在“自发起跳”、“冲击起跳”和“入射．反弹”等3种起动方式,且3种起动形式在沙粒的起动过程中是交替发生的．     

转鼓中颗粒流动层厚度及其影响因素

研究转鼓中颗粒物质流动层厚度随转速的变化能提供颗粒物性的重要信息.该文作者实验研究了几种不同尺寸和形状的颗粒物质在低速转鼓中的流动层厚度变化情况,从理论上分析了影响流动层厚度的主要因素.结果表明:流动层厚度受转鼓半径与颗粒直径的比值K、转速ω和剪切率(γ)的综合作用影响.在试验条件相同的条件下,钢球、沙粒、雾化铁粉和CuP粉4种颗粒物质的流动层厚度均与K成线性关系;剪切率(γ)越高的颗粒物质,其流动层越薄;随转速ω增加,流动层厚度呈增大趋势.     

砂卵石河流粗化完成后细沙补给对河床阻力的影响

结合Venditti关于细沙补给对河床活动性影响的分析,引用修正后的Einstein-Barbarossa方法对河床阻力进行划分,探讨了细沙补给对砂卵石河流冲刷粗化完成后河床阻力变化的影响。研究结果表明:在一定量细沙补给的条件下,沙粒阻力与床面阻力的比值先减小后增大,形状阻力与床面阻力的比值先增大后减小;水流克服表面阻力损失的能量随沙粒阻力减小而减少,进一步导致水流损失的机械能减小,河床上大颗粒泥沙获得的能量增大进而导致其活动性增强;河床上活动的泥沙颗粒与裸露大颗粒泥沙之间不断接触碰撞形成局部能量交换,裸露大颗粒泥沙通过水流方向的动量交换所产生的颗粒剪应力增大,这可能也是河床上大颗粒泥沙活动性增强的一个原因。