风沙现象的相似问题

风沙现象室内模型实验要做到与自然界的风沙现象完全相似是很难实现。第一,要做到模型与实物几何相似很困难,如气流中沙粒按模型缩尺缩小,其在与流中物理本质将完全改变;第二,满足相似的判据太复杂,技术上难以实现。如要同时满足两个最重要的判据雷诺数(Re)和福洛德数(Fr),就需要改变运动介质或改变地球的重大加速度,这在技术上实现很困难,故只能采用近似相似的方法,只考虑一个较重要的相似判据。 风沙问题可以分为无沙与有沙气流两大类。无沙气流研究沙粒或其他物质在风力作用下的稳定性问题时(如沙粒起动,大风吹翻火车货车等).应主要考虑Fr数相同。而在研究固定的物体在风力作用下的绕流问题时(如防护林防风效益).应主要考虑Re数相同。研究风沙流的问题就较为复杂,在可能情况下加以简化,如只测流场,由流场中的风速大小、分布推测沙的蚀积情况;或采用不同比尺的模型实验,用系列模型法外推原型的情况。