穩(wěn)態(tài)風(fēng)沙流中瞬態(tài)輸沙特征
發(fā)布時(shí)間:2022-01-22 19:47
風(fēng)沙流中沙粒運(yùn)動(dòng)在來(lái)流風(fēng)速不變時(shí)也會(huì)表現(xiàn)出非穩(wěn)態(tài)特征。在風(fēng)洞內(nèi)利用粒子圖像測(cè)速系統(tǒng)(PIV)測(cè)量了風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)的時(shí)間序列,并基于PIV測(cè)量技術(shù)提出風(fēng)沙流中沙粒平均直徑、數(shù)密度、平均水平速度和輸沙通量等參數(shù)在某一時(shí)刻的計(jì)算方法,其中輸沙通量的計(jì)算考慮沙粒大小垂向分布的影響。結(jié)果表明:來(lái)流風(fēng)速不變時(shí),沙粒平均直徑、數(shù)密度、平均水平速度和輸沙通量隨時(shí)間具有明顯的波動(dòng)性;沙粒平均直徑和平均水平速度的標(biāo)準(zhǔn)偏差一般隨高度增加而增加,沙粒數(shù)密度和輸沙通量標(biāo)準(zhǔn)偏差隨高度增大而減小;這些參數(shù)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均隨高度增加而增大。
【文章來(lái)源】:中國(guó)沙漠. 2020,40(01)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
實(shí)驗(yàn)沙樣粒徑分布
沙粒運(yùn)動(dòng)信息采用PIV進(jìn)行測(cè)量,在沙床面后部布置PIV測(cè)量區(qū)域(圖2),激光片光源從風(fēng)洞頂部引入,CCD相機(jī)布置在風(fēng)洞側(cè)面玻璃窗外拍攝運(yùn)動(dòng)沙粒瞬時(shí)圖像。PIV圖像采集頻率為2 Hz,圖像大小為4 008×2 672像素,分辨率為每像素80.39 μm,相機(jī)拍攝區(qū)域尺寸為322 mm×215 mm。沙粒速度采用PTV算法進(jìn)行計(jì)算,該算法在TSI INSIGHT 3G軟件的顆粒分析模塊中,顆粒匹配(或配對(duì))考慮顆粒大小匹配和運(yùn)動(dòng)匹配,即兩個(gè)配對(duì)的顆粒應(yīng)該具有相近的大小和相近的運(yùn)動(dòng)形式。2 計(jì)算方法
圖4中相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差定義為標(biāo)準(zhǔn)偏差與其平均值的比值?梢钥闯,沙粒平均直徑標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均隨高度增加有增大的趨勢(shì),然而隨來(lái)流風(fēng)速的增加,標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差往往減小。圖4 沙粒平均直徑標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差隨高度的變化
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]風(fēng)沙流起動(dòng)階段沙粒輸運(yùn)特征[J]. 亢力強(qiáng),張軍杰,鄒學(xué)勇,張春來(lái),程宏. 中國(guó)沙漠. 2017(06)
[2]穩(wěn)態(tài)風(fēng)沙流中沙粒體積濃度的模型分析[J]. 趙國(guó)丹,亢力強(qiáng),鄒學(xué)勇,張春來(lái),程宏. 中國(guó)沙漠. 2015(05)
[3]天然混合沙運(yùn)動(dòng)速度特征的風(fēng)洞PIV實(shí)驗(yàn)[J]. 佟鼎,黃寧. 工程力學(xué). 2011(07)
[4]PIV技術(shù)及其在風(fēng)沙邊界層研究中的應(yīng)用[J]. 羅萬(wàn)銀,董治寶,錢廣強(qiáng). 中國(guó)沙漠. 2007(05)
[5]風(fēng)沙流中沙粒濃度分布的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王洪濤,董治寶,張曉航. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2004(05)
本文編號(hào):3602796
【文章來(lái)源】:中國(guó)沙漠. 2020,40(01)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
實(shí)驗(yàn)沙樣粒徑分布
沙粒運(yùn)動(dòng)信息采用PIV進(jìn)行測(cè)量,在沙床面后部布置PIV測(cè)量區(qū)域(圖2),激光片光源從風(fēng)洞頂部引入,CCD相機(jī)布置在風(fēng)洞側(cè)面玻璃窗外拍攝運(yùn)動(dòng)沙粒瞬時(shí)圖像。PIV圖像采集頻率為2 Hz,圖像大小為4 008×2 672像素,分辨率為每像素80.39 μm,相機(jī)拍攝區(qū)域尺寸為322 mm×215 mm。沙粒速度采用PTV算法進(jìn)行計(jì)算,該算法在TSI INSIGHT 3G軟件的顆粒分析模塊中,顆粒匹配(或配對(duì))考慮顆粒大小匹配和運(yùn)動(dòng)匹配,即兩個(gè)配對(duì)的顆粒應(yīng)該具有相近的大小和相近的運(yùn)動(dòng)形式。2 計(jì)算方法
圖4中相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差定義為標(biāo)準(zhǔn)偏差與其平均值的比值?梢钥闯,沙粒平均直徑標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均隨高度增加有增大的趨勢(shì),然而隨來(lái)流風(fēng)速的增加,標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差往往減小。圖4 沙粒平均直徑標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差隨高度的變化
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]風(fēng)沙流起動(dòng)階段沙粒輸運(yùn)特征[J]. 亢力強(qiáng),張軍杰,鄒學(xué)勇,張春來(lái),程宏. 中國(guó)沙漠. 2017(06)
[2]穩(wěn)態(tài)風(fēng)沙流中沙粒體積濃度的模型分析[J]. 趙國(guó)丹,亢力強(qiáng),鄒學(xué)勇,張春來(lái),程宏. 中國(guó)沙漠. 2015(05)
[3]天然混合沙運(yùn)動(dòng)速度特征的風(fēng)洞PIV實(shí)驗(yàn)[J]. 佟鼎,黃寧. 工程力學(xué). 2011(07)
[4]PIV技術(shù)及其在風(fēng)沙邊界層研究中的應(yīng)用[J]. 羅萬(wàn)銀,董治寶,錢廣強(qiáng). 中國(guó)沙漠. 2007(05)
[5]風(fēng)沙流中沙粒濃度分布的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王洪濤,董治寶,張曉航. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2004(05)
本文編號(hào):3602796
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