沙粒跃移运动的高速摄影研究

在沙漠所沙风洞中用HS—16型高速电影摄影机以500幅/S片速对平均粒径为0.2mm的石英沙进行了拍摄。共摄得57颗沙粒跃移运动的部份轨迹。计算了各沙粒的速度和加速度水平、垂直分量表明:1.沙粒运动中存在着巨大的脉动,最大加速度脉动值可达重力加速度的30倍,这说明湍流脉动的粘性力在跃移运动中起着重要作用。2。加速度脉动具有各向同性,其平均值并不大;加速度水平分量的平均值在各运动阶段中始终为正值,说明不断受到风力的拖曳;加速度垂直分量始终为负值,说明除重力作用外,再无其它稳定持久的非接触力作用于跃移的沙粒上;因此跃移沙粒起跳的原因必然是在离开地面之前受到三种接触力之中的一种作用,三者必居其一。考虑到沙粒在飞行过程中带有高速旋转,因而排除了振功起跳和冲击起动的可能。沙粒起跳最大可能的原因是斜面飞升力。