基于CFD技术的π型主梁流场特性研究

发布时间：2021-06-10 00:10

　　斜拉桥作为现代大跨桥梁的主要形式,其设计阶段需要考虑风致振动问题。π型断面因其造型简单、受力明确、施工方便等特性,逐渐成为现代斜拉桥的主要断面形式。但是,这种半开口状断面形式钝化严重,表面流动分离、再附现象较全封闭式箱梁更为明显和复杂,严重减弱了该类桥梁断面的抗风性能。π型梁断面的颤振性能较全封闭式箱梁显著降低,涡振性能严重不足。风嘴、稳定板、扰流板、导流板等是用来提高π型断面气动性能的主要措施,但其尺寸设置和方案组合仍然依赖风洞试验确定,耗时耗力。因此,π型断面风致振动机理亟待研究。本文基于Fluent软件,对不同π型断面进行数值模拟,在断面周围设置测点,分别提取风速时程和风压系数时程。通过后处理软件Tecplot提取断面周围的流场迹线图。从而得到最大旋涡尺度、平均旋涡尺度及表面分压系数等描述流场特性的参数。在此基础上,探究π型主梁流场特性的风攻角效应、雷诺数效应,研究不同风嘴尺寸、稳定板位置及开孔率对π型主梁流场特性的影响。研究表明风攻角对π型主梁流场特性有较大影响,正攻角时,流场旋涡最大尺度及平均尺度较大,造成断面气动性能降低。低雷诺数范围内流场特性与雷诺数无关。平均旋涡尺度高于... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：117 页

【学位级别】：硕士

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论文技术路线图

（b）分离点 c 附近沿物面法线方向的涡量型图 2.3 边界层内涡量分布示意图[20]动结构和流动特性[20]分离区内的三条特性边界线：通过分离点的流线、零通过分离点的流线 OA 实际是整个流场划分为两个回流区。在分离上游区的流线无法进入回流区，而动区，而是由下游无穷远处流入的。这就是所谓二在回流区，所以在分离区内必存在速度分量 u 为零零 u 线，一条物面相重合，另一条零 u 线 OB 在分了分离流动中的倒流区。

（b）分离点 c 附近沿物面法线方向的涡量型图 2.3 边界层内涡量分布示意图[20]动结构和流动特性[20]离区内的三条特性边界线：通过分离点的流线、零速过分离点的流线 OA 实际是整个流场划分为两个流流区。在分离上游区的流线无法进入回流区，而在动区，而是由下游无穷远处流入的。这就是所谓二维回流区，所以在分离区内必存在速度分量 u 为零的零 u 线，一条物面相重合，另一条零 u 线 OB 在分离了分离流动中的倒流区。


本文编号：3221609