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近床面风沙流的颗粒拟流体大涡模拟分析
【作者】 周晓斯 ; 王元 ; 李志强
【关键词】 风沙运动 颗粒动理学 拟流体 大涡模拟
【摘要】通过气相大涡模拟与基于颗粒动理学理论的颗粒相湍流拟流体模型进行耦合，对近床面风沙气固两相三维运动进行了数值计算。相同来流风速下，对跃移层内沙相速度、沙相浓度及沙粒脉动均方根速度沿近床面高度变化进行了统计分析，对比了模拟参数结果与相关实验值之间的差异。结果表明：所建计算模型能较好地揭示近床面风沙流特性，低沙相浓度运动模拟中2种曳力系数模型计算得到的各个宏观参数统计量趋于一致；跃移层内沙相平均流向速度随近床面高度的增加呈递增趋势，沙相浓度随近床面高度的增加呈递减趋势，沙相流向脉动均方根速度在跃移底层呈现单一峰值状。模拟结果获得了与相关实验结论相类似的变化规律，得出准确选取沙粒碰撞弹性恢复系数是准确揭示沙相速度脉动强弱的关键。
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