阵风是大气边界层湍流风场的一种重要表现形式,研究阵风作用下风沙运动规律对于了解野外风沙输运过程是至关重要的。鉴于以往数值研究大多没有针对阵风作用下风沙流的展向输运特征展开分析,本文以三维可压缩大涡模拟为基础,研究了不同振幅和频率的正弦阵风作用下三维风沙流的发展过程及运动规律。沙粒运动模拟采用拉格朗日粒子追踪方法,同时考虑了粒-床碰撞过程以及颗粒与流场的耦合效应。本论文所研究内容如下:首先设定在平均风速为6.46m/s、振幅为1m/s,计算出在此条件下风场变化周期分别为4.0s、6.0s、10.0s时的输沙率,并与Butterfield在同条件下的风洞实验数据对比验证后表明,风洞环境下的实验测量结果与数值模拟结果吻合良好,建立的ARPS大涡模拟模型能够较好用于非稳态来流作用下的风沙运动过程的研究;然后在给定平均风速,给定振幅的条件下,分别模拟几组不同周期条件下的风沙输运结果。结果显示,周期大于1s的正弦风场下的输沙率基本呈现出周期性的变化规律;通过分析周期对输沙率及风场与输沙率之间的相位差等宏观统计量的影响,发现在正弦阵风作用下,平均输沙率随周期的增大而减小,同时输沙率与阵风波形的相位差比率随周期增大而减小,而相位差的值几乎保持稳定,约等于稳态风场条件下的风沙流发育时间(≈1.00s),表明风沙流的发展时间在阵风情况下几乎不受影响。而导致这种情况产生的原因是因为风沙流由发展到平稳存在一个发展时间(≈1.00s),对于正弦周期风场亦存在该影响。最后还模拟了取相同平均风速时,几组不同振幅作用下的不同周期正弦阵风的输运结果,发现振幅的增大会显著的提高输沙率,同时还会提高风速廓线波动的强度。