大氣邊界層與下?lián)舯┝鞯娘L(fēng)場(chǎng)數(shù)值模擬.pdf

1、隨著結(jié)構(gòu)抗風(fēng)研究的不斷深入，如何準(zhǔn)確地模擬出符合真實(shí)風(fēng)場(chǎng)特性的大氣邊界層就成為了研究的關(guān)鍵性問題。為了研究大氣邊界層脈動(dòng)風(fēng)場(chǎng)的數(shù)值模擬方法，本文借助CFD軟件，通過在全尺寸風(fēng)場(chǎng)模型中布置粗糙元、擾流桿和格柵等構(gòu)造措施，生成了理想的隨機(jī)脈動(dòng)風(fēng)。對(duì)影響數(shù)值模擬結(jié)果的粗糙元高度、擾流桿間距及格柵布置情況等主要參數(shù)進(jìn)行了分析，確定了其影響規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上對(duì)中國(guó)建筑規(guī)范中的四類地貌風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。此外，下?lián)舯┝髯鳛槌Ｒ婏L(fēng)災(zāi)害的一種，但其對(duì)建

2、筑結(jié)構(gòu)的影響在中國(guó)建筑規(guī)范中尚未予以給出，本文通過CFD軟件成功模擬出靜止型與移動(dòng)型下?lián)舯┝黠L(fēng)場(chǎng)，得到以下結(jié)論:
　　一、大氣邊界層脈動(dòng)風(fēng)場(chǎng)
　　(1)粗糙元會(huì)顯著增大近地面附近的湍流強(qiáng)度，且其增大作用與影響范圍隨著粗糙元高度的增大而增大;
　　(2)擾流桿對(duì)流場(chǎng)上部湍流強(qiáng)度增大作用明顯，且其增大效果隨著擾流桿的密度增大而增大;
　　(3)通過布置展向格柵可以輔助增大粗糙元與擾流桿影響范圍中間交界部分的湍流擾動(dòng);

3、
　　(4)通過布置粗糙元、擾流桿與展向格柵的方法可以實(shí)現(xiàn)了對(duì)邊界層風(fēng)場(chǎng)湍流強(qiáng)度的改變，證明了生成大氣邊界層風(fēng)場(chǎng)脈動(dòng)入口數(shù)值方法的可行性，得到的時(shí)程數(shù)據(jù)為后續(xù)的結(jié)構(gòu)繞流提供了有價(jià)值的來流生成方法。
　　二、下?lián)舯┝黠L(fēng)場(chǎng)
　　(1)壁面射流模型可以很好地反映下?lián)舯┝黠L(fēng)場(chǎng)基本特性，所得到的數(shù)值模擬結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)剖面有著較好的吻合度;
　　(2)在下?lián)舯┝黠L(fēng)場(chǎng)中，徑向風(fēng)剖面中的水平風(fēng)速會(huì)在距風(fēng)暴中心徑向距離為1Djet處達(dá)