確定性渦方法的數(shù)學格式及其在橋梁抗風中的應用.pdf

1、本文選用確定性渦方法--粒子強度交換法(PSE)實現(xiàn)鈍體繞流的數(shù)值模擬，對鈍體繞流的微觀機理和雷諾數(shù)效應進行分析。主要的研究工作： 1．詳細研究了渦方法的理論和方法；選擇高精度處理渦量粘性擴散效應的確定性渦方法格式及提出相匹配的粘性渦量邊界條件，對其進行詳細的理論推導和數(shù)值推導，將其程序化并進行參數(shù)化研究和驗證；為了避免局部粒子的扭曲導致不能準確地模擬Navier-Stokes方程，程序中引入粒子強度重分配，保證流場中的粒子在任

2、一時刻都重疊；為減少計算量，實現(xiàn)程序的長時間的穩(wěn)定的計算，還引入非均勻網格的粒子強度重分配方法； 2．采用實現(xiàn)的PSE程序對基本鈍體斷面的流場進行模擬，不同雷諾數(shù)下的圓形截面，不同風攻角下的方形截面和不同風攻角下的矩形截面進行模擬，給出了其主要的數(shù)字特征，并與其他作者的計算和試驗進行了比較，驗證了程序對鈍體繞流的可靠性； 3．PSE計算了各種不同類型的橋梁斷面的三分力系數(shù)和St數(shù)和Millau橋三分力系數(shù)隨風攻角的變化，

3、并與隨機渦方法和試驗的結果進行了比較，分析PSE計算結果的穩(wěn)定性； 4．利用特征值正交分解法(POD)分析了PSE計算的兩種不同長寬比的矩形截面和Millau橋截面的表面壓力分布，對固體表面荷載分布進行微觀機理分析，并與試驗結果和其他作者的計算結果進行了比較，確定固體表面上壓力變化較大的區(qū)域。 5．采用PSE計算了Ⅱ型截面，大海帶東橋引橋和蘇通長江公路大橋三個不同類型的截面三分力系數(shù)和St數(shù)隨雷諾數(shù)的變化，并與試驗結果進