风场中沙粒阻力及流场特性的数值研究

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文章利用数值方法对雷诺数Re≤300的风场中两球形沙粒的阻力系数及流场特性进行了研究。1.两串列沙粒结果表明:两串列球形沙粒流场中,后沙粒对前沙粒的阻力系数影响不大,而前沙粒对后沙粒阻力系数的影响很大,这一影响随着两沙粒间距的增大而减小,并且两沙粒的阻力系数均逐渐趋近单颗沙粒的阻力系数;两串列沙粒的阻力系数均随流场雷诺数Re的增大而单调减小;两串列沙粒流场中,前沙粒尾涡长度大于单沙粒场的尾涡长度,后沙粒尾涡长度小于单沙粒场的尾涡长度,并且前沙粒出现流动分离的Re小于单沙粒出现流动分离的Re,而后沙粒出现流动分离的Re大于单沙粒出现流动分离的Re。2.并列两沙粒结果表明:两并列沙粒情况下,左右沙粒之间阻力系数存在一定的影响。这一影响与左右沙粒间距S和雷诺数Re有密切关系。两沙粒的阻力系数随其间距增大均逐渐趋近单沙粒阻力系数。在一定的间距和Re条件下,左右沙粒的阻力系数会出现分“岔现”象出现,其原因在于尾涡的不对称性。3.斜置两沙粒结果表明:相同Re时,斜置角越小,前后沙粒之间阻力系数影响越大。相同斜置角(斜置角小于30°),随着Re增大,前沙粒阻力系数越接近单沙粒值,后沙粒阻力系数越远离单沙粒值。
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