Study of the nature of the particle distribution coefficient function in the boundary layer of the sand cloud

Abstract

Dans ce travail, nous avons réalisé une étude numérique de la nature de la fonction du coefficient de distribution des particules dans la couche limite du nuage de sable. La résolution numérique a été réalisée par COMSOL Multiphysics, un progiciel d'analyse et de simulation par éléments finis pour diverses applications de physique et d'ingénierie, en particulier les phénomènes couplés et la multiphysique. Les résultats confirment que la concentration de particules diminue de façon exponentielle avec l'altitude. La variation du coefficient de diffusion des particules de sable (Dmd) avec la direction de la hauteur peut être tracée comme une distribution gaussienne. Nous avons constaté que les valeurs de diffusion convergeaient entre les deux valeurs correspondant à Sct = 0,6 et Sct = 0,9. lorsque la vitesse est constante à 10 m/s. Alors qu'il y a une convergence dans les valeurs de Sct = 0,3 et Sct = 0,6 lorsque la vitesse est constante à 12 m/s. Nous concluons que le nombre de Schmidt affecte directement la diffusion. Sur la base des résultats obtenus à partir des différentes valeurs de diffusion, nous concluons que le nombre de Schmidt Sct=0,6 est la valeur la plus approximative pour le phénomène étudié. Nous avons constaté que lorsque la vitesse change (u= 10 m/s, u= 12 m/s) et que nous modifions le nombre de Schmidt, le nombre de Schmidt n'affecte pas directement la concentration. Selon le rapport du nombre de Schmidt, il décrit la relation entre les taux de transport de quantité de mouvement turbulent et de transport de masse turbulent, ce qui peut expliquer l'effet de l'énergie cinétique du vent sur les profils de diffusion turbulente du sable. L'application de l'approche par mélange est en bon accord avec les travaux antérieurs en soufflerie. Cette approche peut être appliquée pour étudier les propriétés de turbulence dans le transport de sable éolien.