台特玛湖干涸湖盆两种典型风蚀坑的三维流场特征及对风蚀的影响

摘要：

台特玛湖干涸湖盆区风蚀沙漠化快速发展,发育了以新月形沙丘和风蚀坑(主要为槽状坑和碟状坑)为主的风沙地貌.风蚀坑的发育不仅受来流风影响,还与坑内三维流场有关.基于风洞实验和计算机流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)数值模拟,对风蚀坑三维流场进行了探究.结果表明:(1)从入风侧到出风侧,槽状风蚀坑和碟状风蚀坑底面的风速均呈减速—加速—减速—加速的变化模式,上口所在水平面的风速变化呈加速—减速—加速变化模式,上口气流压强也相应地发生变化,槽状风蚀坑和碟状风蚀坑整体呈低压—高压—低压变化模式,其中槽状坑变化更为明显.(2)两种形状风蚀坑对气流均具有一定的吸附效应,使坑外一定范围的风沙流被吸入坑内,聚集能量和风沙流,加剧风蚀坑风蚀发育.(3)风蚀坑加剧了地表侵蚀,侵蚀程度与风蚀坑尺度有关,风蚀坑尺度越大,对地表侵蚀越强.本文直观展示了两种典型风蚀坑中的三维速度、压力、风沙流流向分布,揭示了风蚀坑的风沙流吸附机制,研究结果可加深对风蚀坑形态动力学的理解,也可为内陆干涸湖盆沙漠化防治提供理论指导.

关键词：风蚀坑、风洞实验、CFD数值模拟、风沙流

所属期刊栏目：45

分类号：V211.3;TP391.41;P458.121

资助基金：新疆综合科学考察项目2021xjkk030504

在线出版日期：2023-02-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1784-1794