沙粒跃移运动的动理学模拟

目前,风沙跃移运动的数值研究主要以拉格朗日方法为主,然而,拉格朗日方法对计算机硬件的高要求以及相对较低的运算效率不适合于求解大量颗粒的复杂碰撞运动。本文采用连续介质观点,将沙相作为拟流体处理,在动理学理论的基础上建立了气-沙两相流动的数学模型,采用Tu&Flecher提出的边界条件处理跃移沙粒在沙床面上的动量变化,对平壁边界层中的风沙运动进行了模拟,得到了风速沿高程对数分布和输沙率沿高程指数衰减的合理分布,说明动理学理论适用于处理存在复杂碰撞作用的风沙运动。本文的工作是风沙运动数值模型发展的一次有意义的尝试。