A stochastic model for sand sorting in a wind-tunnel

1981 ◽  
Vol 13 (2) ◽  
pp. 282-297 ◽  
Author(s):  
O. Barndorff-Nielsen ◽  
J. N. Darroch
Keyword(s):  
Wind Tunnel ◽  
Stochastic Model ◽  
Single Particle ◽  
Hyperbolic Type ◽  
Size Distributions ◽  
Wind Tunnel Experiments ◽  
Stable Conditions ◽  
Hyperbolic Form ◽  
Experimental Findings

The wind exerts a sorting effect on particles of sands and, under certain stable conditions that occur frequently but whose nature is little understood, the sorting results in log-size distributions of the hyperbolic form, first noted by R. A. Bagnold. Here, for wind-tunnel experiments a stochastic model is constructed which exhibits a sorting effect deriving from the dependence of distance travelled on the size of the single particle. Under rather specific, experimentally testable assumptions the model reproduces log-size distributions which are of the hyperbolic type and show a variation with distance along the wind tunnel that accords with experimental findings of R. A. Bagnold.

A stochastic model for sand sorting in a wind-tunnel

1981 ◽  
Vol 13 (02) ◽  
pp. 282-297 ◽  
Author(s):  
O. Barndorff-Nielsen ◽  
J. N. Darroch
Keyword(s):  
Wind Tunnel ◽  
Stochastic Model ◽  
Single Particle ◽  
Hyperbolic Type ◽  
Size Distributions ◽  
Wind Tunnel Experiments ◽  
Stable Conditions ◽  
Hyperbolic Form ◽  
Experimental Findings

The wind exerts a sorting effect on particles of sands and, under certain stable conditions that occur frequently but whose nature is little understood, the sorting results in log-size distributions of the hyperbolic form, first noted by R. A. Bagnold. Here, for wind-tunnel experiments a stochastic model is constructed which exhibits a sorting effect deriving from the dependence of distance travelled on the size of the single particle. Under rather specific, experimentally testable assumptions the model reproduces log-size distributions which are of the hyperbolic type and show a variation with distance along the wind tunnel that accords with experimental findings of R. A. Bagnold.

Estimation of nutrient movement caused by wind erosion on chernozem soils in wind tunnel experiments

2011 ◽  
Vol 60 (1) ◽  
pp. 87-102 ◽  
Author(s):  
Andrea Farsang ◽  
József Szatmári ◽  
Gábor Négyesi ◽  
Máté Bartus ◽  
Károly Barta
Keyword(s):  
Wind Tunnel ◽  
Wind Erosion ◽  
Wind Tunnel Experiments ◽  
Chernozem Soils

Összefoglalva megállapítható, hogy nagyobb szélsebesség hatására több talajanyag erodálódott, és ezzel együtt megnőtt az áthalmozott tápanyag mennyisége is. Minden vizsgált szélsebesség esetében a szélerózió következtében 3–7%-kal megnőtt az 1 mm és annál nagyobb szemcsék, illetve aggregátumok aránya a kiindulási talajanyag felső 0–1 cm-es rétegében. A finomabb szemcse-, illetve aggregátum-átmérők esetén a fújatást követően csökkenést tapasztaltunk. A leginkább a 315 μm és az annál kisebb szemcsék aránya csökkent, átlagosan 1–2%-kal. A minták kémiai és fizikai elemzéseiből megállapítható, hogy a láda utáni humuszosabb, aggregátumosabb szerkezetű minták N-tartalma nagyobb, mint az alapmintáé. A fogók mintáiban nem tapasztaltunk feldúsulást egy vizsgált elem esetében sem, a fogókban összegyűlt talajanyag kálium- és foszfortartalma is kisebb volt, mint az alapmintáé. Ennek oka, hogy az itt csapdázódott üledékben kisebb a tápanyag-megkötődés helyéül szolgáló leiszapolható rész aránya, mint a kiindulási talajanyagban. A vizsgálatainkból látszik, hogy a szélerózió hatására a lebegtetve, illetve ugráltatva áthalmozott talajszemcsékkel és aggregátumokkal szállított humusz 500–3500 kg/ha nagyságrendben mozoghat a vizsgált csernozjom területen akár egyetlen szélesemény hatására is. A kálium-áthalmozódás mértéke elérheti a 100 kg/ha értéket, a foszforé a 70 kg/ha-t, a nitrogénveszteség mértéke pedig akár 200–300 kg/ha is lehet egy szélesemény alkalmával. E tápanyagmennyiség nagy része több száz méter, de akár kilométeres távolságokra is távozhat a területről. Az általunk végzett szélcsatornás vizsgálatok eredményei becslésnek tekinthetők, hiszen vizsgálatunk során növénymaradvány-mentes, szitált és légszáraz talajanyaggal dolgoztunk. A szitálás eredményeként csupán a 2 mm-es és annál kisebb aggregátumok maradtak meg, ami azonban az intenzív művelés alá vont, porosodott, leromlott szerkezetű talajfelszín körülményeit jól közelíti. Ugyanakkor a természetben zajló széleróziós eseményeknek a szélcsatorna-kísérlet csak leegyszerűsített modellváltozata, hiszen az általunk szimulált szélesemények 15 percig tartottak, s nem tudtunk széllökéseket előállítani, melyek a széleróziós események alakulásában nagy jelentőségűek. Ennek tudatában kell a kapott eredményeket értékelni, mégis érdemes velük foglalkozni. A terepi mérésekkel szemben a szélcsatornában végzett vizsgálatoknak éppen az a legfontosabb előnye, hogy ellenőrzött, kontrollált körülmények között végezzük a méréseket, így rengeteg olyan szempontot meg tudunk vizsgálni, amit terepi mérésekkel lehetetlen lenne. Ilyen szempontok a pontos szélsebesség és szélirány hatása, az erodált felület nagysága és tulajdonságai. Kutatásunk következő lépése a szélcsatornás kísérletekkel vizsgált mintaterületeken terepi, mobil szélcsatornás vizsgálatok végzése, valamint terepi üledékcsapdák elhelyezésével a valós szélesemények által elszállított talaj mennyiségének és minőségének meghatározása. Célunk mind pontosabb képet alkotni a hazai jó minőségű csernozjom talajok szélerózió okozta tápanyagveszteségének mértékéről. A mezőgazdasági művelés alatt álló csernozjom területek feltalajában a tápanyag és szerves anyag szélerózió útján történő mozgási törvényszerűségeinek feltárása több szempontból is hasznos: segítséget jelent a területi tervezésben, a defláció szempontjából optimális területhasználat és művelési módok meghatározásában. Képet kapunk arról, hogy a legnagyobb gazdasági potenciállal rendelkező termőtalajunk milyen veszélyeknek van kitéve, s hogy a nem megfelelő időben, nem megfelelő nedvességviszonyok mellett történő talajművelés következtében kialakuló szerkezetromlás (porosodás) miatti deflációs károk milyen tápanyagveszteséggel járhatnak együtt.

Wind-tunnel experiments on the aerodynamic interaction between two rigid sails used for wind-assisted propulsion

2018 ◽  
Vol 65 (1) ◽  
pp. 93-125
Author(s):  
G. Bordogna ◽  
J.A. Keuning ◽  
R.H.M. Huijsmans ◽  
M. Belloli
Keyword(s):  
Wind Tunnel ◽  
Wind Tunnel Experiments ◽  
Aerodynamic Interaction
Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document