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颗粒物质在大气中的运动可以造成不同的环境问题,对人们的生产生活造成危害。本论文针对沙尘的扩散问题展开研究,主要工作如下:1、开展了沙粒点源扩散风洞实验,结果显示沙粒经点源扩散后质量沿高度的分布服从高斯分布,这与已有点源扩散研究结果一致;随着风速的变化,沙粒垂向扩散的中心高度随摩阻风速平方增大呈反比例减小,均方差随摩阻风速的增大呈反比例减小:随着与点源距离的增加,中心高度呈线性减小,均方差呈线性增加。同时,本文根据实验结果给出了点源扩散分布质量沿高度分布的中心高度和均方差随摩阻风速、平均粒径和扩散距离变化的表征方程。此外,分析结果还表明混合沙粒扩散后不同高度处的平均粒径随高度呈线性递减,这与已有的野外沙尘暴期间的粉尘粒径观测结果是一致的。2、本论文采用FLUENT软件模拟了风洞条件下混合粒径沙粒的点源扩散。模拟中,颗粒相采用了离散相模型(DPM),湍流模型选择标准k-ε两方程模型。结果显示:模拟得到的混合颗粒经点源扩散后质量沿高度的分布形式、中心高度以及均方差与实验结果能较好地吻合,表明利用DPM模型能够较好的模拟沙粒再大气中的扩散。3、基于DPM数值模型,研究了不同来流风速(均匀来流)下单一粒径颗粒的点源扩散行为,给出了单一粒径颗粒扩散的中心高度和均方差随来流风速、扩散距离及颗粒密度变化的线图,比较了其对颗粒扩散的影响。计算结果揭示了颗粒在单一粒径条件下,颗粒扩散的中心高度及均方差随来流风速(均匀来流)、扩散距离、颗粒粒径及密度的变化规律,这与混合颗粒扩散的变化规律不同。