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布袋式集沙仪结构参数对集沙效率影响的试验研究

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声明

1引言

1.1研究背景

1.2国外集沙仪研究概况

1.3国内集沙仪研究概况

1.4本课题的研究内容和意义

1.4.1研究内容

1.4.2研究意义

2布袋集沙仪的设计

2.1集沙仪结构与工作原理

2.2集沙仪结构设计与参数分析

2.2.1布袋材质的确定

2.2.2进沙口高宽比的确定

2.2.3进沙通道长度的确定

2.3集沙仪结构参数水平的确定

3布袋集沙仪的风洞试验

3.1主要测试设备

3.1.1移动式风蚀风洞

3.1.2风速采集测试系统

3.1.3标准机械振动筛

3.2试验内容和方法

4试验结果及分析

4.1集沙仪在不同风速下输沙率与高度的关系

4.1.1集沙仪在不同风速下对混合土样的输沙率与高度的关系

4.1.2集沙仪在不同风速下对0.6~0.15mm粒径土样的输沙率与高度的关系

4.1.3集沙仪在不同风速下对0.15mm以下粒径土样的输沙率与高度的关

4.2结构参数对集沙仪的集沙效率影响的试验研究

4.2.1集沙仪在各风速下对不同粒径土样正交试验的极差分析

4.2.2集沙仪在各风速下对不同粒径土样正交试验的方差分析

4.2.3最优组合及置信区间

5结论与建议

5.1结论

5.2建议

致谢

参考文献

附录

作者简介

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摘要

集沙仪是研究土壤风蚀的重要工具之一,它能观测沙尘随高度的变化,能够收集不同高度的沙尘量。通过集沙仪测得的沙尘量可用以建立单位宽度输沙率和总输沙率与风速之间的关系。因此,研究设计采样精确的集沙仪具有重要意义。 本文通过分析近年来国内外集沙仪的研究成果,确定了影响集沙仪集沙效率的主要结构参数:布袋式集沙仪进沙口的高宽比、进沙通道长度、布袋材质等。根据集沙仪性能试验要求,设计了不同结构参数的布袋式集沙仪,并对集沙仪的结构与工作原理进行了理论分析与计算。对不同结构参数的集沙仪进行了风洞性能正交试验(L1(23)),试验结果表明:在6、9、12、15、18m/s五个风速下,集沙仪对0.15~0.6mm粒径土样的平均集沙效率高于混合土样和0.15mm以下粒径土样的平均集沙效率,说明布袋式集沙仪更适合采集以跃移形式运动的土壤颗粒。结构因素对集沙效率影响的主次顺序为进沙口高宽比、进沙通道长度、布袋材质。进沙口高宽比是对集沙效率影响显著的结构因素。通过对试验结果的极差和方差分析,得出集沙仪最优组合的结构参数是高宽比为0.5(即进沙口尺寸为2.5×5cm)、进沙通道长度为20 cm、白丝布,此时集沙仪对试验土样的平均集沙效率为80.91%,结论的置信度为90%。

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