風(fēng)沙流的實(shí)驗(yàn)研究和蠕移運(yùn)動(dòng)的非線性動(dòng)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(dòng)。首先探討了湍流對(duì)輸沙風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)的影響，并通過(guò)改變湍流度的大小研究了湍流度對(duì)風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)的影響。實(shí)驗(yàn)測(cè)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(duì)輸沙量的變化有一定影響，且會(huì)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(huì)使更多的沙粒離開(kāi)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(cè)量技術(shù)在風(fēng)洞中測(cè)量床面起沙率。利

2、用PIV技術(shù)的互相關(guān)算法計(jì)算出顆粒的速度，然后通過(guò)兩幅圖像的時(shí)間關(guān)系得出位移，從而得到沙面起動(dòng)的沙粒個(gè)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(shí)還分析了平坦沙面起動(dòng)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(huì)使更多粒徑大的顆粒起動(dòng)。 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(dòng)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(dòng)過(guò)程的非線性動(dòng)力學(xué)特征．發(fā)現(xiàn)沙粒的起動(dòng)、蠕移運(yùn)動(dòng)的速