颗粒阻力系数的风洞实验模拟研究

摘要：

利用风洞实验研究风力作用下颗粒阻力系数变化规律.以乒乓球(直径3.9 cm)模拟自然界大颗粒,采用三分量传感器直接测量颗粒水平受力,并与表面风速测量同步进行,采样频率设为125 Hz.结果表明:颗粒水平阻力与颗粒表面风速的变化趋势一致,并随着来流风速及高度的增加而增大;在实验范围内(雷诺数约在9 000～40 000),水平阻力(Fx)与表面风速(Ux)的关系符合Fx=0.514(1/2AρU2x)+0.019,式中A为颗粒的迎风投影面积,ρ为空气密度,取1.285 kg·m-3,可以看出,阻力系数CD为0.514,略大于水流中颗粒的阻力系数CD值(0.44);常数项0.019表明其他力(如附加质量力和历史作用力等)的作用不可忽略.

关键词：气流、水平阻力、阻力系数、风洞实验

所属期刊栏目：39

分类号：V211.74(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金;宁夏回族自治区科技专项

在线出版日期：2016-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1011-1017