斜插板式沙障插板倾角影响下风沙流特征的数值模拟

摘要

[目的]优化既有沙障的结构形式,以发挥最大挡沙功效,揭示铁路沿线斜插板式沙障的风沙流特征和规律,为风沙灾害防治提供相关的设计参考和科学依据。[方法]基于欧拉双流体非定常模型对具有不同插板倾角(15°,30°,45°和60°)但孔隙率均为30%的斜插板式沙障进行数值模拟。[结果]①随插板倾角逐渐增大,沙障迎风侧减速区范围无明显变化,上方加速区和背风侧涡流区范围逐渐增大,迎风侧气流向下弯曲运动的趋势逐渐增强,背风侧向上运动的气流与水平风向夹角逐渐增大。②不同风速下,4种斜插板式沙障周围风速均呈“U”型分布,对同一风速而言,背风侧涡流区内风速极小值与插板倾角呈负相关。[结论]随插板倾角逐渐增大,沙障迎风侧积沙量逐渐增多,背风侧整体积沙量逐渐减少但背风侧1 H范围内积沙量逐渐增多,背风侧主要积沙分布范围与沙障之间的距离逐渐增大。