近流線橋梁斷面雷諾數(shù)效應(yīng)試驗(yàn)與數(shù)值研究.pdf

1、以蘇通大橋高雷諾數(shù)效應(yīng)風(fēng)洞試驗(yàn)為項(xiàng)目依托，研究了橋梁斷面雷諾數(shù)各參數(shù)如阻力系數(shù)、表面壓力分布、St數(shù)等參數(shù)的雷諾數(shù)效應(yīng)，并嘗試用商業(yè)CFD計(jì)算軟件分析了不同湍流模型在雷諾數(shù)效應(yīng)研究中的區(qū)別。本文得到以下結(jié)論： 1)無論是裸梁斷面還是帶有欄桿的成橋斷面，蘇通大橋閉合箱梁斷面都存在明顯的靜力三分力系數(shù)雷諾數(shù)效應(yīng)，尤其是阻力系數(shù)的雷諾數(shù)效應(yīng)。攻角對(duì)三分力系數(shù)的雷諾數(shù)也有一定影響。 2)表面壓力分布特性可以定性的解釋三分力系數(shù)雷

2、諾數(shù)效應(yīng)。三分力系數(shù)對(duì)雷諾數(shù)的依賴與表面壓力分布沿?cái)嗝娴膶?duì)稱性、正負(fù)壓力區(qū)差值的大小有關(guān)。脈動(dòng)壓力的分布特性影響渦激共振的發(fā)生，而平均壓力差值會(huì)維持穩(wěn)定的渦激共振。 3) 扁平箱梁橋梁斷面的斯特羅哈數(shù)有明顯的雷諾數(shù)效應(yīng)，斯特羅哈數(shù)變化的過渡區(qū)雷諾數(shù)范圍在2×10<'5>～4×10<'5>。低雷諾數(shù)下的渦激振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果用于預(yù)測實(shí)橋渦激振動(dòng)的發(fā)生仍需謹(jǐn)慎對(duì)待，蘇通大橋主梁斷面在2.7x10<'4>～1.4×10<'6>雷諾數(shù)范圍下的

3、斯特羅哈數(shù)，可作為今后改進(jìn)和提高CFD方法與精度的對(duì)比依據(jù)。 4)計(jì)算與試驗(yàn)值比較發(fā)現(xiàn)，盡管RSM及標(biāo)準(zhǔn)的k-e模型適于高雷諾數(shù)計(jì)算，但得到的結(jié)果不容樂觀。利用商業(yè)CFD軟件目前無法研究高雷諾數(shù)效應(yīng)問題，當(dāng)然可以作為一嘗試手段，或者定性了解斷面周邊的壓力變化、速度分布，為設(shè)計(jì)提供參考。 5)紊流會(huì)影響三分力系數(shù)的雷諾數(shù)效應(yīng)，但目前機(jī)理不明顯。紊流的影響主要表現(xiàn)為：來流紊流可以將流線型斷面阻力系數(shù)一雷諾數(shù)曲線向低雷諾數(shù)區(qū)平