邊界層風場特性的CFD模擬.pdf

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

2、r-Stock)方式針對特殊設(shè)計的風洞實驗進行了模擬，驗證CFD模擬風洞產(chǎn)生的大氣邊界層模擬的可行性與準確性，同時也考察了其使用的適用條件。在此基礎(chǔ)上，通過數(shù)值理想實驗考察了無限長風洞產(chǎn)生的邊界層風場，得到了對計算風工程確定入流條件很重要的自平衡邊界層風剖面的特性。 2、使用LES(Large Eddy Simulation)重新模擬在風洞產(chǎn)生的大氣邊界層。在RANS模擬的基礎(chǔ)上，使用其產(chǎn)生的風速及湍動能剖面作為LES湍流進流邊

3、界條件進行了模擬。得到的結(jié)果一方面說明了使用LES方式進行風洞產(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時域和頻域信息。 3、在第一部分及第二部分研究的基礎(chǔ)上，針對中國規(guī)范規(guī)定的不同地貌類別下的大氣邊界層風剖面進行了研究，通過CFD計算全尺度規(guī)整排列粗糙元產(chǎn)生的邊界層風場得到了不同地貌類別下的風剖面參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，針對世博軸工程進行了模擬，得到了其周圍風剖面形狀。 本文的工作主要說明了使用CFD技術(shù)進