脉动风场下跃移沙粒对风的响应时间

• 作者: 彭晓庆 王萍 靳婷
• 来源期刊: 中国沙漠
• 学科: 地球科学
• 关键词: 风沙流 非定常风场 响应时间 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 页码范围: 100-108
• 页数: 9页
• 分类号: X169
• 语种: 中文
• DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00008

摘要

风沙流是大气边界层的典型气固两相流,输沙率对风速的响应滞后时间,被称为风沙流响应时间.通过野外测量发现风沙流响应时间与风速测量高度成正比,通过对瞬时风速进行信号分解并计算近地表输沙率与不同时间尺度风速信号之间的相关性,发现响应时间随风速频率的减小而增加.为进一步得到定量的规律,采用数值模拟的方法分析了周期来流风场中,风沙流响应时间随各种参数(周期、湍流强度、来流摩阻风速和测量高度等)的变化规律.模拟结果显示:响应时间与风速变化周期、来流摩阻风速成正比,与湍流强度和边界层高度成反比,输沙强度对跃移层外风速变化的响应时间沿高度先增加后减小.