挟沙气流输沙率研究

从挟沙气流中反映风沙输移特征的两个代表性无量纲参数———输沙率参数和特征风速参数之间的关系入手 ,结合大量的实测输沙率资料 ,对各家形式各异的输沙率公式进行了分析和比较 ,发现了各家公式在结构上的统一性 ,指出了现行输沙率公式适用范围的局限性。研究表明 ,现有各家输沙率公式不能完全概括实测输沙率资料所反映的各类规律。为此 ,本文提出了适用范围较大、具有一般结构形式的输沙率公式。该公式可以概括目前实测输沙率资料反映的各类规律和各家输沙率公式。文中利用实测输沙率资料分析了一般结构形式的输沙率公式中各参数的变化特点 。

风洞边壁对挟沙气流流速分布的影响

鉴于现有挟沙气流流速分布研究中对风洞边壁影响的认识不足 ,本文通过改变风洞宽度的方法对风洞边壁的影响进行了探索性实验研究。在五种宽高比条件下 ,对风洞断面挟沙气流流速分布进行了测量。发现风洞边壁对挟沙气流流速分布有较为明显的影响。在风洞宽高比相同的条件下 ,断面内中垂线上的有效粗糙度系数大于其它垂线上对应的系数。从靠近边壁的垂线到断面中垂线 ,各垂线对应的跃移层内区及外区流速分布的上界高度、气流摩阻速度均逐渐增大。随着风洞宽高比的减小 ,断面内中垂线上的气流摩阻速度与自由流速的比值以及受风洞边壁影响的气流厚度均增大。

近床面区挟沙气流流速垂线分布特征

以测试参数较为齐全的挟沙气流风洞实验资料为基础 ,结合已有各家资料重点对近床面区挟沙气流流速垂线分布进行了系统的分析。在对近床面区沙粒跃移层内气流剪切应力分布的理论分析基础上 ,指出了该区的剪切应力由沙粒临界起动风速、沙粒垂直速度的垂线变化和输沙量垂线分布三者决定 ,并进一步导出了近床面区的挟沙气流流速垂线分布廓线方程 ,由该方程计算得到的结果与实测资料吻合很好。此外 ,研究还表明 ,Bagnold提出的不同风力条件下挟沙气流流速廓线聚焦于一点的观点基本正确 ,但这一点不宜作为跃移层内外风速廓线的分界点 ,实际的分界点高度是沙粒跃移层外气流摩阻速度平方的 0 .0 15倍 ;Owen提出的跃移层外风速廓线方程基本合理 ,但其中有效粗糙度公式中的系数C取值为 0 .0 4时更符合实测资料 ;来流速度相同的情况下 。

风洞中挟沙气流水平集沙实验研究

过去对挟沙气流水平集沙的实验研究较少。在 5种风速和 2种沙粒粒径条件下进行了风洞水平集沙实验 ,发现沙粒降落量的分布特征由参考点沙粒降落量、沙粒平均最大跃移长度和“跃移 扩散”指数三个参数共同决定。其中 ,沙粒平均最大跃移长度随气流摩阻速度和沙粒粒径的增大而增大 ,“跃移 扩散”指数则呈相反的变化趋势。挟沙气流水平集沙实验研究是传统的垂直集沙研究的有益补充 ,对理解近床面层区的集沙效率也有参考意义。

风电叶片涂料特殊性能评价方法

综述了风电叶片涂料抗风沙、耐雨蚀和防覆冰等特殊性能评价方法,通过比较和分析不同性能评价方法,探寻出现有合适的评价方法用于相关风电叶片涂料的开发和应用。推荐采用气流挟沙喷射法和耐砂蚀试验中的一种用于抗风沙性能评价;采用喷水试验用于耐雨蚀性能评价;采用水接触角和结冰附着力测试评价涂层的防覆冰性能。