沙粒在草方格沙障内弥散特征的数值模拟

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1、标■Ｖ、ｗ‘；＿＇■分类号：密级：？１，；多；．冥’中喪南’．ｉ巧：購、厕或Ｗ本書：气讓觀：研究生学位论文论文题目（中文）沙粒在草方格沙障内弥散特征的数值模拟ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ论文题目（外文）ｃｈａｒａｃ化ｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓａｎｄａｒｔｉｃｌｅｓｉｎｓｔｒａｗｐｃｈｅｃｋｅｒｂｏａｒｄｂａｒｒｉｅｒｓ研究生姓名夏先攀？ｆ？’学科？工程力学、专业力学研究方向工程问题的数学建模与数值仿真学位级别硕±

2、’导师姓名、职称黄宁教授论文工作起止年月２０１２年９月至２０１５年５月论文提交日期２０１５年５月论文答辩日期２０１５年５月？？－；学位授予日期２０１５年６月＇■．＇＇／■化甘肃省兰州市；校？＇？＇＇；Ｖｉ／．旱户■．令＇＇ｈｉ／ＶＪ巧巧巧原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均己明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任

3、何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。．论文作者签名、１：畫嗦雖日期；術关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属苗州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有关部口或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用任何复制手段保存和汇编本学位论

4、文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时一，第署名单位仍然为兰州大学。本学位论文研究内容；过％！＾公开□不易公开，已在学位办公室。办理保密申请，解密后适用本授权书＂＂一（请在Ｗ上选项内选择其中项打Ｖ）夕论文作者签名—《；１妹导师签名：、ｉｒ．日期；２ｇＪ〇化１日期：心沙粒在草方格沙障内弥散特征的数值模拟中文摘要近年来Ｗ沙尘暴和±地荒漠化Ｗ代表的风沙灾害已经成为我国北方尤其是西北地区最主要的自然灾害，，严重制约着当地经济和狂会的可持续发展开展风沙流的系统性研究

5、和实施防风固沙工程是当下迫切的课题。草方格沙障因其很髙的性价比而成为最具代表性的防风固沙工程，在我国西北地区得到大面积的推广应用，但目前对于草方格沙障的尺寸设计和固沙效能评估还没有科学的规范，草方格沙障的内流场的特征及沙粒的运动状况的研究依然比较欠缺。本文采用大祸数值模拟与离散粒子追踪法数值模拟了草方格沙障内流场的状态和沙粒在草方格沙障内的运动特征，并将部分结果与风洞实验相验证。流场运用流固两相賴合、空间平均的流体力学方程描述，溫流部分采用大祸模拟，颗粒相则采用拉格朗日离散单元法进行追踪。通过深入分析特征点处的风速、输

6、沙率和颗粒速度，发现相比较无沙障时的输沙率，草方格沙障内的输沙率会大大的降低，证明草方格具有良好的阻沙固沙的功能。同时计算了整个风场的横向风速和沙障内颗粒速度－，得到了风沙禪合作用下的横向风速及其等值线图，清晰展现出草方格沙障内存在的非均匀分布的祸一部，这些祸所产生的回流使得沙障内分沙粒产生了负向的速度，祸的存在对沙粒在草方格沙障内的堆积分布有明显的影响一。迅过离散单元法追踪每颗沙粒的每时刻的位置和速度，得到了沙粒在。草方格沙障内的完整空间分布，动态模拟了草方格沙障阻沙固沙的整个过程关键词：草方格：风沙灾害沙率；大

7、祸模拟；输ＩＮｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓａｎｄａｒｔｉｃｌ的ｉｎｓｔｒａｗｃｈｅｃｋｅｒｂｏａｒｄｂａｒｒｉｅｒｓｐ乂ｂｓ化ａｃｔ虹ｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ化ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｉｎｓｔｒａｗｃｈｅｃｋｅｒｂｏａｒｄｂａｒｒｉｅｒｔｈｅｌａｒｅｅｄｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎＬＥＳａｎｄ姐ｓｃｒｅｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，ｇｙ（）（Ｄ

8、ＥＭ）ａｒｅｕｓｅｄｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｆｌｏｗｆｉｅｌｄａｎｄｔｈｅｄｉｓｐ