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同济大学学报（自然科学版） 2010年第9期38卷 1266-1270页

作者：杨易顾明金新阳杨立国中国建筑科学研究院风工程研究中心北京100013 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

在建筑风环境数值模拟中,植被的影响通常不可忽略,而且流经植被覆盖区的湍流流动非常复杂.为此,采用在动量和湍流输运方程中附加源/汇项的方法,结合粗糙壁面率修正,模拟植被绕流效应.首先基于剪切应力输运(shear-stress transport,SST)k... 详细信息

在建筑风环境数值模拟中,植被的影响通常不可忽略,而且流经植被覆盖区的湍流流动非常复杂.为此,采用在动量和湍流输运方程中附加源/汇项的方法,结合粗糙壁面率修正,模拟植被绕流效应.首先基于剪切应力输运(shear-stress transport,SST)k(湍动能)-ω(耗散频率)模型,从理论上推导了湍动能耗散频率ω方程的新的附加源项模型;其次,采用数值模拟方法,以一植被挡风墙试验为例,对该模型进行了验证;最后,将模型应用到一高层建筑群风环境的数值模拟优化设计中.结果表明,该模型可以较准确有效地模拟建筑风环境中的植被效应,因而具有一定的理论和实用参考价值.

关键词：计算流体动力学风环境植被绕流剪切应力输运k-ω模型源/汇项

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风环境数值模拟中模拟植被的数学模型与应用

风环境数值模拟中模拟植被的数学模型与应用

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第十四届全国结构风工程学术会议

作者：杨易金新阳杨立国中国建筑科学研究院风工程研究中心

在建筑风环境数值模拟中,植被的影响经常不可忽略,但模拟流经植被区表面的湍流流动非常复杂。此类问题通常涉及大尺度的模拟,同时需要模拟重点关注的近地表面的流动特性。在进行大尺度的模拟时,可以通过修正的壁面率以适当的粗糙度参数... 详细信息

在建筑风环境数值模拟中,植被的影响经常不可忽略,但模拟流经植被区表面的湍流流动非常复杂。此类问题通常涉及大尺度的模拟,同时需要模拟重点关注的近地表面的流动特性。在进行大尺度的模拟时,可以通过修正的壁面率以适当的粗糙度参数来考虑植被的影响。然后,这种方法往往和近地表的网格离散有矛盾;更主要的,不能捕捉植被区的湍流结构。在本文中,作者采用在动量和湍流输运方程中附加源/汇项的方法,结合粗糙壁面率修正,以模拟植被绕流。基于SST k-ω模型,首先从理论上推导出湍动能耗散频率ω方程的附加源项表达式,然后采用数值模拟的方法进行了验证。结合作者提出的模拟平衡边界层的数学模型[1-3],通过和试验结果[4]的比较,表明本文提出的模型和方法可以较准确的模拟植被绕流。在此基础上,将本文导出的附加源/汇项模型应用到一高层建筑群风环境的方案优化设计中,以改善建筑群不利风环境品质。

关键词： CFD 风环境植被绕流 SST k-ω模型源/汇项

来源： cnki会议评论

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