基于Fluent平衡大气边界层流场模拟及应用

发布时间：2018-10-24 08:53

【摘要】：采用Fluent进行平衡大气边界层流场模拟,在地面边界引入气动粗糙壁面函数,上边界分别采用剪力驱动和速度驱动。首先对平坦区域进行流场模拟,然后基于模拟的流场对立方体建筑物表面风压分布进行了计算。结果表明:基于本文的边界条件设置方法,三种k-ε湍流模型均能获得良好的自保持性平衡大气边界层流场;在地面边界引入气动粗糙壁面函数,可实现任意类型的平衡大气边界层流场模拟,且对近地单元的高度无限制,有利于精细化网格计算;在上边界采用剪力驱动和速度驱动是等效的,采用速度驱动边界条件有利于提高计算效率;三种k-ε湍流模型计算的立方体中心面表面压力分布基本在测量值变化范围内,说明基于本文的平衡大气边界层流场可应用于结构风荷载数值模拟研究中。
[Abstract]:The equilibrium atmospheric boundary laminar flow field is simulated by Fluent. The aerodynamic rough wall function is introduced at the surface boundary, and the upper boundary is driven by shear force and velocity, respectively. Firstly, the flow field is simulated in the flat area, and then the wind pressure distribution on the cube building surface is calculated based on the simulated flow field. The results show that the three k- 蔚 turbulence models can obtain a good self-retention equilibrium atmospheric boundary laminar flow field based on the boundary condition setting method in this paper, and the aerodynamic rough wall function is introduced into the surface boundary. Any type of equilibrium atmospheric boundary laminar flow field simulation can be realized, and the height of the near-Earth element is unlimited, which is advantageous to fine mesh calculation, and the shear drive and velocity drive are equivalent to each other at the upper boundary. Using the velocity-driven boundary condition can improve the calculation efficiency, and the pressure distribution on the surface of the cube center surface calculated by three k- 蔚 turbulence models is basically within the range of measured values. It is concluded that the equilibrium atmospheric boundary laminar flow field based on this paper can be applied to the numerical simulation of wind loads of structures.
【作者单位】： 中国空气动力研究与发展中心;西南交通大学土木工程学院;
【分类号】：O35

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：2290914