分流对冲与多级扩容式集沙仪排气管参数优化与流场模拟

摘要：

集沙仪是观测风沙流结构和研究风沙运动规律的必需仪器,设计排气管可以显著缓减进气口处的阻滞气流,消除气流在集沙仪两侧的分离,以提高进气口的等动力性,确保集沙仪具备较高的集沙效率.首先利用数值模拟方法分析排气管形状、排气管参数和排气口位置对内外流场的影响,提出排气管参数优化方案,然后基于该方案设计改进型风沙分离器,并进行流场模拟和风洞试验.结论认为:对于分流对冲与多级扩容式集沙仪之类的圆柱形集沙仪,当其排气管设计成直角状、垂直段长度取L1≤1.5D1、水平段长度取L2≥2D1和外漏尺寸取L3≥0.6D2时,更有利于集沙仪排气性能和进气口等动力性能的提高;对于基于参数优化方案设计的改进型风沙分离器,其等动力性约94.74％,符合集沙仪设计的等动力性要求,而且当入口气流受强风影响时,粒径大于0.028 7 mm的沙尘只要进入该分离器,就可被收集,平均集沙效率约91.25％.

关键词：土壤风蚀、集沙仪、参数优化、数值模拟

所属期刊栏目：39

分类号：P414.7(大气探测（气象观测）)

资助基金：山东省自然科学基金项目ZR2017LD001;山东省优秀中青年科学家科研奖励基金BS2011ZZ018;泰安市科技发展计划项目2017GX0061

在线出版日期：2018-09-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：27-32