基于CFD模拟的体育场场地区风环境设计研究

发布时间：2017-06-30 02:06

  本文关键词：基于CFD模拟的体育场场地区风环境设计研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在体育场进行的众多比赛项目均暴露在室外,因而受天气影响比较大,尤其是短距离赛跑、跳远等项目。在田径比赛规则中对200m以下短跑比赛更明确提出了2m/s以下风速要求。体育场场地区的风环境质量很大程度上与体育场建筑设计息息相关,可以通过建筑设计的手段对其进行优化。很多体育场风环境的研究资料都着眼于大风对罩棚带来的风荷载影响,很少提及体育场场地区风环境质量研究。本文运用CFD模拟手段对场地区风环境进行了设计研究,按照问题的提出、问题的分析、问题的求解以及问题的解决四个步骤进行研究。首先在确定研究问题是体育场场地区风环境后,选择模拟平台,并将典型体育场(哈尔滨国际会展体育中心体育场)作为模拟对象,建立三维模型,进行平台的验证实验,将实验结果与实地调研所测量的结果进行比对,确定平台的敏感度与相关度,以保证整个实验的可靠性。接下来在现有研究文献的风环境理论的基础,整理出体育场的设计对场地区风环境一些可能存在的影响变量,包括体育场场地选址、界面通透率、罩棚形式及坐席综合布置等。接下来用控制变量法针对各项因素分别进行CFD模拟实验,得到风速分布云图,通过结果比较进行风速、风速分布均匀度等风环境质量的分析,提出每一种因素影响下的最优情况。本文以大量的三维模型CFD模拟实验为基础,辅助运用比较、分析、总结等方法,得出对体育场场地区风环境的影响因素,并确定了一套清晰且可行的优化设计策略,对于特殊问题提出了针对性综合方案,可作为日后大风地区体育场建设及防风改造时的设计依据。
【关键词】：体育场 场地区 风环境 CFD模拟 设计策略
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU119;TU245
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 研究背景及意义9-11
• 1.1.1 研究的背景9-11
• 1.1.2 研究的意义11
• 1.2 国内外相关研究动态11-16
• 1.2.1 国外研究现状11-12
• 1.2.2 国内研究现状12-15
• 1.2.3 国内外文献综述15-16
• 1.3 研究内容及概念界定16-18
• 1.3.1 研究内容16-17
• 1.3.2 概念界定17-18
• 1.4 研究方法与框架18-21
• 1.4.1 研究方法18-20
• 1.4.2 研究框架20-21
• 第2章 模拟平台验证实验及影响因素的预测21-34
• 2.1 模拟平台的选择21-22
• 2.1.1 软件模拟的目的21
• 2.1.2 CFD模拟平台的选择21-22
• 2.2 模拟平台验证实验22-31
• 2.2.1 模拟平台验证实验设计22-29
• 2.2.2 模拟平台验证实验29-31
• 2.3 模拟平台验证实验的意义及目的31
• 2.4 影响因素的预测31-33
• 2.4.1 外在影响因素31-32
• 2.4.2 内在影响因素32
• 2.4.3 影响因素的评价32-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第3章 体育场场地选址模拟及设计应用34-47
• 3.1 风速34-37
• 3.1.1 实验及实验结果34-36
• 3.1.2 结果分析及设计应用36-37
• 3.2 风向37-41
• 3.2.1 实验及实验结果38-40
• 3.2.2 结果分析及设计应用40-41
• 3.2.3 实验风向选择41
• 3.3 环境地面地物高度及密度41-46
• 3.3.1 实验与实验结果41-42
• 3.3.2 结果分析及设计应用42-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 体育场侧界面模拟及设计应用47-57
• 4.1 体育场下沉47-49
• 4.1.1 实验及实验结果47-49
• 4.1.2 结果分析及设计应用49
• 4.2 界面通透率49-56
• 4.2.1 罩棚与坐席之间的距离49-53
• 4.2.2 坐席间空隙距离53-54
• 4.2.3 入场通道的开闭54-56
• 4.3 本章小结56-57
• 第5章 体育场顶界面模拟及设计应用57-72
• 5.1 坐席与罩棚的影响57-58
• 5.2 坐席与罩棚布置方式58-62
• 5.3 实验与实验结果62-70
• 5.4 结果分析及设计应用70-71
• 5.5 本章小结71-72
• 结论72-74
• 参考文献74-80
• 攻读硕士学位期间发表的论文80-82
• 致谢82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 于凤全;;体育场出入场通道对内场风影响的数值模拟研究[J];赤峰学院学报(自然科学版);2011年05期

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3 秦云,张耀春,王春刚;计算流体动力学在建筑风工程中的应用[J];哈尔滨工业大学学报;2003年08期

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  本文关键词：基于CFD模拟的体育场场地区风环境设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：500147