基于多通道风洞实验的数值模拟研究

风洞不仅是航空航天发展的保证,也是风沙物理学研究的重要依托.对于风沙地貌、风沙环境的研究以及防护治理都有举足轻重的作用.以建设多通道风洞实验平台为背景,通过在UG中对平台进行建模,再利用商用软件ANSYS对三种不同进风口角度的风洞模型进行数值模拟分析,对比在三种不同角度情况下风洞实验段中的流体流线分布情况、流体速度矢量场分布情况及流体压力场分布情况,确定了最佳进风口角度的风洞模型,为后期建设提供了有力的技术支撑和理论基础.

复杂气流场下的风成沙纹数值模拟研究

在风沙流行为的数值模拟研究中,准确建立气流场本构方程和沙流场本构方程对模拟结果的可靠性至关重要。采用流体力学经典问题之一的方腔流模型分析了不同雷诺数下方腔内的流体流动情况并与相关文献中的结果对比分析,从而验证了复杂风沙流数值模拟软件的有效性和相关算法的准确性。然后,建立了考虑野外实际情况的复杂风沙流模型,分析了不同雷诺数下该模型中的气流流动行为,并将气流与沙流场进行了多相耦合数值分析,探讨了复杂气流场对风成沙纹的形成过程及其影响因素。数值分析结果表明,气流的流向和大小是导致沙纹及其形貌各异的关键因素,这也与实际沙纹及其形貌各异性比较吻合。