桥梁挡风屏基本单元多孔介质模型数值建模.pdf

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1、第l3卷第1期铁道科学与工程学报Volume13Numberl2016年1月JournalofRailwayScienceandEngineeringJanua~2016桥梁挡风屏基本单元多子L介质模型数值建模张成玉，陈晓丽，许建林。梅元贵卫(1．兰州交通大学机电工程学院，甘肃兰州730070；2．甘肃省轨道交通力学应用工程实验室，甘肃兰州730070)摘要：基于桥梁挡风屏的基本开孔单元，采用基于有限体积方法的软件数值求解其周围的三维常物性定常不可压缩湍流流动，统计风速变化情况下挡风屏前后缓变流动截面上的压差，得到压差一风速特性曲线和多孔介质模型的黏性阻尼系数

2、、惯性阻尼系数，研究结果表明：开孔率20％和10％挡风屏的黏性阻尼系数与惯性阻尼系数，随着风速的增大，也随之增加，2种开孔路挡风屏的黏性阻尼系数与惯性阻尼系数范围在9．46～16．58，5．20～9．10；38．94—55．65，67．34—96．2，可为以后相关研究提供基础参考数据。关键词：挡风屏；多孔介质模型；数值模拟；黏性阻尼系数；惯性阻尼系数中图分类号：U464．134．4文献标志码：A文章编号：1672—7029(2016)Ol—Ol17—08Anumericalporousmediamodelingofthebasicpolyporousunito

3、fwindbreakbarriersconstructedonbridgesZHANGChengyu，CHENXiaoli，XUJiantin，MEIYuangui，(1．SchoolofMechatronieEngineering，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，China；2．MechanicsApplicationEngineeringofFafficsafetyonTrackinGansy，Lanzhou730070，China)Abstract：Inordertoobtaintheviscousresi

4、stanceandinertialresistanceofthewindbreakbarriers，numeriealsimulationofbasicpolyporousunitofthemwerecarriedoutbyusingacomputationalfluiddynamics(CFD)codebasedonthefinitevolumemethod(FVM)．Thegoverningequationsofthreedimensional，steadyandincom—pressibleturbulentflowofairwithconstantth

5、ermalpropertiesweresolved．Theairpressuredropwascalculatedbypickingtwosectionsinslowflowdomains,Thenthefittingcurveofpressuredropserialstovelocitiesweredrawnbyalteringtheincomingvelocityofairflowandtheresistancecoefficientsofporousbafflewereextracted．Theresearchindicate：withthewindin

6、creases，theviscousresistance，inertialresistanceofthetwokindsofwindbreakbarriers(openingratio20％，10％)willincreaseaccordingly．Theviscousresistanceandinertialre．sistanceofthetwokindsofwindbreakbarriersrangefrom一9．46～16．58，5．20～9．10and38．94—55．65，67．34～96．2．respectively．Thedatacanbeused

7、infuturenumericalstudyrelatedtowindbreakbariers．Keywords：windbreakbarier；porousmediabaffle；numericalsimulation；viscousresistance；inertialresistance收稿日期：2015一O6—19基金项目：中国铁路总公司科研实验项目(2014034)通讯作者：梅元贵(1964一)，男．河南荥阳人，教授，博士，从事列车空气动力学研究；E—mail：meiyuangui@163．eom第1期张成玉，等：桥梁挡风屏基本单元多孔介质模型数值建

8、模1233．3．3数据拟合公式(a)根