粗糙元几何参数对地表风场阻风效果的数值模拟研究

发布时间：2022-08-02 12:26

　　我国西北地区有着广阔的戈壁,砾石资源丰富,可以利用砾石覆盖沙质地表的方法降低近地表风速的携沙能力,从而对环境保护起到重要作用。目前,关于砾石的对沙质地表的防风阻风效果的研究主要集中在野外观测实验和风洞实验,使用数值模拟手段的比较少。本文以砾石为研究背景,将其简化为规则几何体粗糙元,应用ANSYS Fluent软件中的RSM模型,研究长方体粗糙元和半球体粗糙元各自的几何参数对地表风场的阻风效果,并将这两种模型的阻风效果的优劣进行对比,确定最佳的几何参数,为实际应用提供参考。本文的研究主要内容如下:1.本文回顾了国内外学者关于砾石阻风效果、零平面位移d和动力学粗糙度Z₀的研究发展情况;然后详细介绍了模拟粗糙元湍流流场的控制方程及其封闭求解的方法。2.将本文的模拟结果的风速廓线与以前学者的实验结果和DNS模拟结果进行对比,发现吻合度较好,说明本文数值模拟方法的正确性。3.将长方体粗糙元的高度h、高度间距比jj作为几何参数,研究它在不同的均匀入口风速U_b的条件下,分析了流场内粗糙元的压差阻力?_tp、粗糙元顶面的壁面阻力?

【文章页数】：49 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

模型的俯视平面尺寸图

计算域的三维效果图

整体计算域的网格图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3668520