高層建筑二維流場(chǎng)的離散渦方法數(shù)值模擬.pdf

1、本文在介紹建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)場(chǎng)分析技術(shù)發(fā)展和非定常流數(shù)值模擬概況的基礎(chǔ)上,針對(duì)建筑物風(fēng)場(chǎng)的高雷諾數(shù)特點(diǎn),采用離散渦方法(DVM),分析了高層建筑物的非定常分離流問題.通過引入奇異點(diǎn)技術(shù)擺脫了保角變換的處理過程,使離散渦法能適應(yīng)于復(fù)雜形狀的鈍體結(jié)構(gòu).該方法中,通過計(jì)算這些離散渦的相互作用和運(yùn)動(dòng)變化,并追蹤渦元運(yùn)動(dòng)的時(shí)間歷程,得出流場(chǎng)的特征量,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)有關(guān)流動(dòng)的數(shù)值模擬.文中采用編寫的Fortran語言程序數(shù)值模擬了流場(chǎng)的變化特征,分析了在各種風(fēng)

2、迎角的情況下,具有方形截面的高層建筑的升力系數(shù)、阻力系數(shù)和Strouhal數(shù).通過計(jì)算,相應(yīng)于各種角度下,靜態(tài)方柱繞流的St數(shù)、升力和阻力系數(shù)都能被準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)到.C<,L>以及C<,D>曲線的分布和波動(dòng)情況合理,相應(yīng)于各種角度下的平均值與已有結(jié)果相比均較接近.同時(shí)針對(duì)一系列振幅和振動(dòng)頻率取值下的振動(dòng)方柱繞流進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算.計(jì)算結(jié)果通過脈動(dòng)升力系數(shù),升力功率譜密度(PSD),繞流流場(chǎng)圖像來表達(dá).結(jié)果證明,離散渦方法較成功地計(jì)算和模擬出了共