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000311
2025-06-24

VE0311 | 高层建筑风洞试验与风洞模拟的风荷载比较

描述

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流体性质 运动粘度 ν 1.500e-5 m2/s
密度 ρ 1.250 kg/m3
风洞 长度 Dx 2720.000 m
宽度 Dy 900.000 m
高度 Dz 720.000 m
建筑物 宽度 B 80.000 m
深度 D 40.000 m
高度 H 200.000 m
计算参数 参考速度 uref 22.000 m/s
参考高度 zref 10.000 m
冯·卡门常数 κ 0.410
湍流粘度常数 Cμ 0.090
空气动力学表面粗糙度长度 z0 1.000 m

分析解

分析解不可用。本示例提供了RWIND CFD模拟结果与实验数据(TPU空气动力学数据库)的比较。

风速剖面根据以下公式由幂律计算:

其中剖面指数α定义为

湍流强度根据以下图示中α=0.25从TPU空气动力学数据库中获取。

RWIND模拟设置

  • 在RWIND 3.04中建模
  • 瞬态流动模拟类型
  • 网格密度为20%,细化:5 698 702个单元
  • RANS k-ω SST湍流模型
  • 入口边界条件 - ABL v, k, ω; 零压力梯度
  • 隧道底部 - 无滑移边界条件,使用墙面约束湍流粘度的墙面函数(沙粒粗糙度) - OpenFOAM中的nutkRoughWallFunction
  • 隧道墙壁及顶部 - 滑移边界条件
  • 出口边界条件 - 零压力;零速度梯度

结果

以下图示显示了在粗糙和光滑表面上空气流动行为的比较(速度的变化、湍流动能和湍流耗散率的发展)。


参考


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