邊界層風(fēng)場(chǎng)特性的CFD模擬.pdf

1、大氣邊界層風(fēng)場(chǎng)特性既是風(fēng)工程研究的一個(gè)基礎(chǔ)內(nèi)容，也是風(fēng)工程應(yīng)用的一個(gè)重要方面。特別針對(duì)大氣邊界層中的風(fēng)剖面研究是決定建筑物風(fēng)荷載的一個(gè)重要依據(jù)。CFD(Computational Fluid Dynamics)是采用數(shù)值計(jì)算的方法解決N-S(Navier-Stokes)方程控制下的流體問(wèn)題的一類方法。本文采用CFD的方式進(jìn)行的大氣邊界層風(fēng)場(chǎng)特性的研究，主要內(nèi)容可分為： 1、使用RANS(Raynold Average Navie

2、r-Stock)方式針對(duì)特殊設(shè)計(jì)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了模擬，驗(yàn)證CFD模擬風(fēng)洞產(chǎn)生的大氣邊界層模擬的可行性與準(zhǔn)確性，同時(shí)也考察了其使用的適用條件。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)值理想實(shí)驗(yàn)考察了無(wú)限長(zhǎng)風(fēng)洞產(chǎn)生的邊界層風(fēng)場(chǎng)，得到了對(duì)計(jì)算風(fēng)工程確定入流條件很重要的自平衡邊界層風(fēng)剖面的特性。 2、使用LES(Large Eddy Simulation)重新模擬在風(fēng)洞產(chǎn)生的大氣邊界層。在RANS模擬的基礎(chǔ)上，使用其產(chǎn)生的風(fēng)速及湍動(dòng)能剖面作為L(zhǎng)ES湍流進(jìn)流邊

3、界條件進(jìn)行了模擬。得到的結(jié)果一方面說(shuō)明了使用LES方式進(jìn)行風(fēng)洞產(chǎn)生的大氣邊界層模擬的可行性，另一方面也得到了更為豐富的流場(chǎng)時(shí)域和頻域信息。 3、在第一部分及第二部分研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)中國(guó)規(guī)范規(guī)定的不同地貌類別下的大氣邊界層風(fēng)剖面進(jìn)行了研究，通過(guò)CFD計(jì)算全尺度規(guī)整排列粗糙元產(chǎn)生的邊界層風(fēng)場(chǎng)得到了不同地貌類別下的風(fēng)剖面參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)世博軸工程進(jìn)行了模擬，得到了其周圍風(fēng)剖面形狀。 本文的工作主要說(shuō)明了使用CFD技術(shù)進(jìn)