详情

原文传递风沙流中风洞实验的数值模拟

论文题名：	风沙流中风洞实验的数值模拟
关键词：	风沙流结构;风洞实验;数值模拟;沙漠公路;湍流模型
摘要：	本学位论文借助Fluent6.3.26商业软件，再现了沙漠公路近壁流场的风洞实验、刘贤万防沙栅栏风洞实验、张伟等人和王洪涛等人的风洞实验，并模拟了真实环境下沙漠公路的风沙流结构。主要内容如下：首先建立了模拟风场结构的二维湍流模型和边界条件，成功实现了沙漠公路近壁流场的风洞实验和刘万贤防沙栅栏风洞实验的数值模拟，模拟计算不同公路设计条件，比如公路边坡比、宽度、高度以及风向与公路走向夹角等不同条件下公路附近的流场结构；并模拟计算不同防沙栅栏设计条件，比如不同开口数和疏透度对防沙栅栏有效防护距离的影响。结果表明：边坡比和高度对沙漠公路附近流场影响显著；疏透度对防沙栅栏有效防护距离影响显著。然后，采用Eularian Model理论，建立了风沙二相流动的二维湍流模型和边界条件，成功再现了张伟等人和王洪涛等人的风洞实验，初步分析了来流风速和沙粒相体积分数对风沙流结构的影响。结果表明：随风速的增大，同一位置处沙粒体积分数不断减小；随着沙粒体积分数的增大，同一位置处风速不断减小。最后，在验证了理论模型的可行性、计算结果可靠性的基础上，评估防沙工程的效益，模拟了真实环境下沙漠公路的风沙流结构，初步讨论了来流风速、公路高度、沙粒相体积分数和边坡比对沙漠公路风沙流结构的影响。结果表明：边坡比和公路高度对沙漠公路附近沙粒沉降影响显著。
作者：	刘楠
专业：	力学工程力学
导师：	武生智
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文