野外风沙跃移运动的观测实验与数值模拟

摘要 4-5
ABSTRACT 5-6
第一章 绪论 10-24
    1.1 研究目的与意义 10
    1.2 研究现状概述 10-22
        1.2.1 沙粒的起跃机制 12-15
        1.2.2 输沙率 15-18
        1.2.3 沙丘 18-22
    1.3 本文的主要工作 22-24
第二章 民勤风沙流结构的野外实验 24-42
    2.1 实验仪器与实验过程介绍 25-31
        2.1.1 实验仪器 25-29
        2.1.2 实验精度 29
        2.1.3 实验过程 29-31
    2.2 实验结果分析 31-41
        2.2.1 实验数据处理 31-36
        2.2.2 野外临界风速的计算 36-40
        2.2.3 沙丘多点输沙率测量 40-41
    2.3 小结 41-42
第三章 野外脉动风速下风沙跃移运动的数值模拟 42-54
    3.1 模型的建立 42-50
        3.1.1 沙粒受力分析 42-45
        3.1.2 沙粒运动方程 45-46
        3.1.3 风场的修正 46-47
        3.1.4 输沙率沿高程的分布 47-48
        3.1.5 风沙流中沙粒达到饱和的判定条件 48-50
        3.1.6 计算步骤 50
    3.2 数值模拟结果与讨论 50-53
    3.3 小结 53-54
第四章 坡面对风沙跃移运动的影响 54-76
    4.1 坡面沙粒局部临界起动风速公式 54-56
    4.2 坡面上的气流加速对临界起动风速影响的理论分析 56-64
        4.2.1 流过坡面风场的理论分析 56-61
        4.2.2 坡面颗粒起动的局部临界起动摩阻风速 61-62
        4.2.3 坡面不同位置颗粒起动要求的来流临界摩阻风速 62-64
    4.3 流过坡面风场的数值模拟 64-74
        4.3.1 标准k-ε湍流模型 64-67
        4.3.2 边界条件 67-68
        4.3.3 计算参数 68-69
        4.3.4 结果与分析 69-74
    4.4 小结 74-76
第五章 复杂地形下的近地层风沙运动模拟 76-95
    5.1 复杂地形的风场、输沙量的实测与模拟 76-79
        5.1.1 模拟对象 76-78
        5.1.2 风速及输沙量的测量 78-79
    5.2 数值模拟方法 79-84
        5.2.1 几何建模 79
        5.2.2 网格划分 79
        5.2.3 边界条件 79-81
        5.2.4 SSTk-ω湍流模型 81-84
        5.2.5 计算参数 84
    5.3 结果与分析 84-94
        5.3.1 奇华胡安沙漠风速模拟结果分析 84-89
        5.3.2 民勤沙丘流场模拟结果分析 89-93
        5.3.3 民勤沙丘输沙量的模拟 93-94
    5.4 小结 94-95
第六章 结束语 95-97
参考文献 97-109
作者简介 109
研究生期间的主要成果 109-110
致谢 110