摘要：该文应用大涡模拟方法研究不同孔隙度透过性沙障嵌固端受力变化及其周围流场结构特征。结果表明,非透过沙障在相同速度的促发气流下嵌固端受力远高于孔隙沙障,其嵌固端弯矩和剪力最大值分别为40%孔隙率沙障的2倍和1.5倍,为80%孔隙率沙障的16.5倍和14.45倍,沙障嵌固端最大弯矩和剪力值随孔隙率增大而逐渐减小。在持续风力作用下,沙障嵌固端所受弯矩和剪力大大降低,沙障孔隙率为0时,其最大弯矩和剪力值约为其平均值的9.4倍和6.9倍,而沙障孔隙率为80%时,最大弯矩和剪力值分别约为其平均值的2.3倍与2.5倍。沙障孔隙度在一定范围内变化时,其周围流场结构有一定的相似性,以50%孔隙率为分界点可以分为2组,每组沙障嵌固端受力各有其相似的变化特征。研究可为沙障设计插入深度提供理论支撑。

关键词：孔隙度 流场结构 数值方法 透过性沙障 大涡模拟 

单位：北京林业大学工学院; 北京100083