下?lián)舯┝黠L(fēng)場的數(shù)值模擬分析.pdf

1、下?lián)舯┝魇且环N常見的強(qiáng)對流天氣現(xiàn)象,有時對于人類正?；顒訒斐梢欢ㄓ绊?甚或帶來一些災(zāi)難。之前對下?lián)舯┝鞯牡难芯恐饕獞?yīng)用于氣象航空等領(lǐng)域,針對建筑物的下?lián)舯┝黠L(fēng)場風(fēng)荷載的研究不多。荷載規(guī)范中的風(fēng)荷載只考慮了一般情況的大氣邊界層風(fēng),針對極端天氣如下?lián)舯┝黠L(fēng)并未涉及。本文采用CFD數(shù)值模擬的方法考察下?lián)舯┝鞯娘L(fēng)場規(guī)律并引入地形因素,考察山地地形的下?lián)舯┝黠L(fēng)場特點,為之后的下?lián)舯┝黠L(fēng)荷載研究以及即將進(jìn)行的風(fēng)洞試驗奠定一定基礎(chǔ)。
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2、)通過采用多種湍流模型進(jìn)行數(shù)值模擬對比分析表明RNG k-ε模型與現(xiàn)有實測和理論數(shù)據(jù)吻合較好,因此本文選定RNG k-ε的湍流模型,并以1:1000的比例尺建立幾何模型進(jìn)行風(fēng)場的數(shù)值模擬。平地下?lián)舯┝黠L(fēng)場模擬結(jié)果表明不同徑向位置風(fēng)剖面有明顯差異,但是無量綱后與理論模型和實測結(jié)果吻合較好。下?lián)舯┝飨麓邓俣葘τ谙聯(lián)舯┝黠L(fēng)場的影響很小;風(fēng)暴中心直徑對于風(fēng)場的影響僅局限于風(fēng)場域的大小,而對無量綱風(fēng)剖面曲線基本沒有影響。下吹距離與風(fēng)暴中心直徑的比

3、值(H/D值)對具體的風(fēng)剖面影響較大,但是無量綱化后的風(fēng)剖面基本一致,說明不同的H/D值產(chǎn)生的風(fēng)場仍然保持了下?lián)舯┝鞯幕咎匦浴?br>　　(2)按照荷載規(guī)范的山坡地形,引入到下?lián)舯┝黠L(fēng)場中,發(fā)現(xiàn)在坡頂有明顯的加速效應(yīng)。在坡頂后0.075D的距離再考察平地和坡地的下?lián)舯┝黠L(fēng)剖面時,發(fā)現(xiàn)已經(jīng)基本重合,即坡地對于風(fēng)場的影響已經(jīng)可以忽略。坡地的坡度大小對于風(fēng)場的影響還是比較明顯的,坡度越大,近地區(qū)域即風(fēng)場高度 Z<0.04m的區(qū)域加速效應(yīng)越明

4、顯。坡頂位置的變化對于風(fēng)場也有一定的影響。下?lián)舯┝鞯南麓邓俣葘τ谙聯(lián)舯┝黠L(fēng)場幾乎沒有影響,下?lián)舯┝?H/D值對加速區(qū)域大小有影響,而對風(fēng)場的實質(zhì)影響有限。
　　(3)余弦形山體地形山頂處的加速效應(yīng)較坡地地形稍小一些,但對風(fēng)場的影響范圍較坡地地形大很多。下?lián)舯┝鞯南麓碉L(fēng)速對山地地形的風(fēng)場基本沒有影響;下?lián)舯┝鞯腍/D值對風(fēng)場的影響同坡地相似,只對風(fēng)場域和風(fēng)剖面有影響而對加速因子曲線影響不大。改變山體坡度所得結(jié)果與坡地結(jié)果對比說明坡度