● 摘要
风沙运动是地球表面一种物质循环过程，是由土壤风蚀而产生的包括蠕移、跃移和悬移三种形式的沙尘颗粒运动。在工程实践中，各运动形式颗粒的危害性不容忽视。但由于风沙系统的复杂性，对其基本力学问题了解的并不清楚。风沙运动中的作用力主要包括：有效重力、空气拖拽力、Magnus力、Saffman力，Basset力、附加质量力和颗粒间的离散力。本文对其中的几个关键力进行了研究，主要工作包括以下几个方面：1．风沙跃移运动中最重要的力就是空气拖拽力，即阻力。本文首先计算了单个圆球在小雷诺数（Re≤400）下的阻力，得到了对应的阻力系数和流动结构。另外还在小水槽中利用染色液实验得到了较高雷诺数时的流动结构。同时考虑到风沙运动中不同沙粒间的相互干扰，本文从最简单的情况，即沿来流方向放置的前后两球的相互干扰情况入手，做了初步的研究；2．计算了在上述雷诺数范围内，小球转速为100~1000rev/s时小球受到的Magnus力，并与Rubinow和Keller于1961在简单剪切流中导出的旋转小球所受Magnus升力公式进行了比较，然后对公式作了一定的修正，扩大了其使用范围；3．分两方面模拟了Saffman效应，即分别在简单线性剪切流和固壁剪切流中计算了对应的Saffman力，并与Saffman公式做了比较。关键词：各关键力、圆球阻力、双球流动干扰、Magnus效应、Saffman效应
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