大氣邊界層風(fēng)洞中風(fēng)場的數(shù)值模擬.pdf

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)正在建設(shè)的風(fēng)洞試驗(yàn)室，是一座能同時(shí)模擬大氣邊界層風(fēng)場和海浪聯(lián)合作用的閉口回流式風(fēng)洞。目前外部土建工程部分已經(jīng)完成，洞體安裝和水槽施工也正在進(jìn)行之中。洞體安裝完成后，需在試驗(yàn)段中加入人為的干擾裝置，以形成風(fēng)洞試驗(yàn)所需要的各類大氣邊界層風(fēng)場條件。由于CFD數(shù)值模擬技術(shù)可簡便、快捷地再現(xiàn)風(fēng)洞中的流場狀態(tài)，因此，在風(fēng)洞建成之前，采用CFD數(shù)值模擬技術(shù)對邊界層風(fēng)場進(jìn)行模擬，再現(xiàn)風(fēng)洞來流條件具有十分重要的意義。
　　利用CFD數(shù)

2、值技術(shù)模擬鈍體繞流流場，計(jì)算參數(shù)眾多，計(jì)算精度和諸多因素有關(guān)，因此參數(shù)的正確設(shè)置尤為重要。本文針對標(biāo)準(zhǔn)立方體及其拓展模型，開展了對計(jì)算域尺寸的研究，給出了五種不同體型建筑的計(jì)算域設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)；此外，本文還針對標(biāo)準(zhǔn)立方體模型，對數(shù)值計(jì)算湍流模型的選取進(jìn)行了深入的研究，給出了在CFX軟件中合適鈍體繞流模擬的湍流模型。
　　基于上述研究，本文針對哈工大風(fēng)洞的小試驗(yàn)段建立了全尺度模型，將被動(dòng)模擬技術(shù)中的尖劈、粗糙元裝置引入到數(shù)值風(fēng)洞中，開展了

3、對大氣邊界層風(fēng)場的數(shù)值模擬研究。首先，對同濟(jì)大學(xué)TJ-2號風(fēng)洞的風(fēng)場發(fā)生裝置進(jìn)行模擬，通過與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較，驗(yàn)證了采用CFD技術(shù)模擬大氣邊界層風(fēng)場的可行性；其次依據(jù)風(fēng)場模擬經(jīng)驗(yàn)對哈工大風(fēng)洞的被動(dòng)模擬裝置進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，并以此為基礎(chǔ)對尖劈加粗糙元被動(dòng)模擬技術(shù)展開了一系列參數(shù)分析研究，得到了進(jìn)行風(fēng)場調(diào)試時(shí)的主要控制參數(shù)及其對風(fēng)場特性的影響規(guī)律；最后將參數(shù)分析結(jié)論應(yīng)用于對規(guī)范中ABCD四類地貌風(fēng)場指標(biāo)的模擬，通過不斷調(diào)試，給出了四類地貌的具體