内容简介
本书是以南开大学NK-1可移动式风蚀风洞及其辅助系统设计为核心，详细研究了风蚀风洞及其辅助系统的设计？集沙仪？排沙器和原状取土器。内容包括国内外可移动式风蚀风洞概述；可移动式风蚀风洞设计的理论基础；可移动式风蚀风洞气动结构设计；大气边界层实验模拟方法；可移动式风蚀风洞辅助系统及测量；土壤风蚀物采集器———集沙仪；排沙器和原状取土器。
样章试读
目录
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第1章 国内外可移动式风蚀风洞概述1
1..1 可移动式风蚀风洞的产生？作用与特点1
1..1..1 土壤风蚀研究与风蚀风洞1
1..1..2 可移动式风蚀风洞的地位与作用5
1..1..3 可移动式风蚀风洞的类型及主要特点6
1..2 可移动式风蚀风洞研究进展8
1..2..1 国外可移动式风洞研究进展8
1..2..2 国内移动式风蚀风洞研究进展13
参考文献22
第2章 可移动式风蚀风洞设计的理论基础28
2..1 理论基础概述28
2..1..1 相似理论28
2..1..2 误差理论31
2..1..3 异常值检验与剔除33
2..2 可移动式风蚀风洞设计的动力学相似准数39
2..2..1 大气边界层湍流运动方程与相似准数39
2..2..2 流动雷诺数 (Reynoldsnumber )42
2..2..3 罗斯贝数 (Rossbynumber )42
2..2..4 弗劳德数 (Froudenumber )43
2..2..5 普兰特数 (Prandtlnumber )43
2..2..6 皮克莱数 (Pecletnumber )44
2..3 含沙气流流场44
2..3..1 颗粒起动与受力分析44
2..3..2 运动方程47
2..3..3 含沙流场动力学相似准则48
2..4 平均风速剖面模拟50
2..4..1 对数律表示法50
2..4..2 指数律表示法53
2..5 大气边界层湍流特性模拟55
2..5..1 湍流强度模拟55
2..5..2 脉动风功率谱模拟56
2..5..3 湍流积分尺度模拟 57
2..5..4 静压梯度模拟58
参考文献58
第3章 可移动式风蚀风洞气动结构设计63
3..1 可移动式风蚀风洞洞体设计63
3..1..1 风蚀风洞洞体气动方案与结构设计63
3..1..2 风蚀风洞洞体气动结构介绍65
3..1..3 实验段 (workingsection )设计65
3..1..4 尾部扩散段 (diffusingsection )设计71
3..1..5 收缩段 (contractionsection )设计71
3..1..6 转角段 (turningsection )设计74
3..1..7 稳定段 (stabilitysection )设计76
3..1..8 过渡段 (transitionsection )设计78
3..2 风洞能量比估算78
3..2..1 能量比定义78
3..2..2 实验段能量损失估算79
3..2..3 尾部扩散段能量损失估算81
3..2..4 收缩段能量损失估算82
3..2..5 稳定段能量损失估算83
3..2..6 转角段能量损失估算85
3..2..7 过渡段能量损失估算87
3..2..8 进气段能量损失估算87
3..2..9 动力段能量损失估算88
3..2..10 风机选择89
3..3 动力段设计90
3..3..1 风扇设计90
3..3..2 导流片设计98
3..3..3 整流罩设计102
3..3..4 风扇效率校核104
参考文献105
第4章 大气边界层实验模拟方法107
4..1 模拟方法108
4..1..1 被动模拟方法109
4..1..2 主动模拟方法113
4..2 CFD数值模拟技术115
4..2..1 大气边界层控制方程116
4..2..2 湍流的数值模拟方法117
4..2..3 CFD软件求解过程120
4..2..4 多孔介质模型 121
4..3 模拟实例1— ——NK￣1可移动式风蚀风洞模拟装置122
4..3..1 模型的选取123
4..3..2 划分计算网格123
4..3..3 引入多孔介质模型124
4..3..4 参数设置125
4..3..5 多孔介质模型模拟结果126
4..3..6 引入棒栅验证127
4..3..7 棒栅-粗糙元模拟装置对流场特性的影响129
4..3..8 室内风洞实验研究137
4..4 模拟实例2— ——OFDY-1 ..2型风洞大气边界层模拟装置140
4..4..1 平行棒栅与粗糙元的设计140
4..4..2 具体调节和布置方法140
4..4..3 风洞风速廓线调节结果与结论141
参考文献143
第5章 可移动式风蚀风洞辅助系统及测量147
5..1 数据采集与控制系统147
5..1..1 概述147
5..1..2 系统硬件模块148
5..1..3 系统软件模块151
5..2 风速测试系统152
5..2..1 风速测量方法概述152
5..2..2 单点风速测量方法154
5..2..3 平均风速剖面测量仪156
5..2..4 测试系统组成157
5..3 接地与保护158
5..4 空风洞流场动力学性能检测159
5..4..1 实验段流场性能检测159
5..4..2 空风洞壁面边界层检测175
5..4..3 风洞能量比检测182
参考文献183
第6章 土壤风蚀物采集器 ———集沙仪184
6..1 集沙仪简介184
6..1..1 国外集沙仪简介184
6..1..2 国内集沙仪简介193
6..2 集沙仪设计实例200
6..2..1 集沙仪设计原则200
6..2..2 南开大学集沙仪设计实例201
6..2..3 内蒙古农业大学旋风分离式集沙仪设计实例 209
参考文献212
第7章 排沙器和原状取土器215
7..1 排沙器研究现状及设计215
7..1..1 排沙器的研究现状215
7..1..2 内蒙古农业大学排沙器215
7..1..3 “喷沙 ”模拟装置217
7..2 原状取土器219
7..2..1 原状取土器的研究现状219
7..2..2 内蒙古农业大学的原状取土器219
参考文献 223
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