肖锋军
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郭烈锦
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王跃社
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李德标
工程热物理学报
采用计算流体力学和颗粒离散元耦合的方法模拟了三维混合沙输运过程。采用体平均的Navier—stokes方程来描述气相运动，考虑了气相和颗粒相的相互作用。颗粒运动通过求解牛顿运动方程来求解，采用硬球模型描述颗粒和颗粒及颗粒和壁面的碰撞。本模型中，颗粒运动是三维的而气相运动是二维的。计算结果表明：总输沙率沿高度方向在大于2cm以上按照指数衰减，在2cm以下则偏大；各粒径颗粒具有不同的输沙率分布，粗粒径颗粒按指数规律衰减，其它粒径颗粒输沙率随高度先指数增加后减少；各粒径颗粒平均水平速度随高度对数函数增加且同高度时随粒径增大而减小，1cm高度以下则相反；沙粒平均粒径沿高度线性递减，2cm以下粒径偏大。
关键词:
混合沙输运
,
输沙率
,
计算流体力学
,
硬球模型
席兵
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祁海鹰
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由长福
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程旭
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徐旭常
工程热物理学报
本文在对风沙流进行气固两相流分析的基础上实现了低风速条件下的沙粒起动过程,借助PIV测量系统对其进行了观测并对影响因素进行了分析,获得了沙粒的浓度和速度分布.实验结果表明沙粒浓度沿距离沙面的高度呈负指数分布特征.流体起动和冲击起动下的输沙率随摩阻速度和雷诺数的增加而单调增加,而起动效能比随之减小并趋向于常数0.207.测量得到的输沙率修正了低速范围内的Bagnold公式和河村龙马公式.
关键词:
沙粒起动
,
输沙率
,
起动效能比
,
PIV
