基于RNG κ-ε模型的竖板绕流数值模拟.pdf

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1、第40卷第4期四川I建筑科学研究2014年8月SichuanBuildingScience21基于RNGk—模型的竖板绕流数值模拟吴永诚，苗峰，黎义斌，闫幼锋(1．兰州理工大学设计艺术学院，甘肃兰州730050；2．兰州理工大学土木工程学院，甘肃兰州730050；3．兰州理工大学能源与动力学院，甘肃兰州730050)摘要：作为薄矩形柱类高层建筑绕穿流动的基础研究之一，采用简化的直通道内置竖板二维平面空气绕流模型为研究对象。基于有限体积法和RNGk一8湍流模型，对不同风级作用下的长宽比D／B=0．1的竖板

2、流动进行非定常数值模拟。计算结果揭示了竖板空气绕流尾涡的形成、脱落及消失的周期性过程。在Re=4．42×10和e=4．62×10区间尾涡无明显脱落，当雷诺数大于或等于4．62×10时，出现尾涡的生成及脱落消失过程。计算并分析了竖板表面不同位置的压力分布和风载体型系数，计算结果与相关文献结论进行了对比。关键词：薄矩形柱；直通道竖板；空气平面绕流；RNGk—s模型；尾涡；数值模拟中图分类号：TU973．213文献标志码：A文章编号：1008—1933(2014)04—021—05Numericalsimul

3、ationofflowaroundaverticalplateusingIG一8turbulencemodelWUYongcheng，MIAOFeng。，LIYibin，YANYoufeng(1．SchoolofDesignArt，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China；2．SchoolofCivilEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China；3．SchoolofE

4、nergyandPowerEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：Theresearchforthesimplifiedmodelofairflowarounda2-Dplanarverticalplateinastraightchanneliscarriedout．Thisworkisoneofthebasicresearchesaboutthewakeflowstructureoftheflowar

5、oundathinpiercedrectangularcolumnhighrisebuilding．TheunsteadynumericalsimulationmethodbasedontheFiniteVolumeMethodandtheRNGk—turbulencemodelfortheflowfieldaroundtheverticalplate(1ength—widthratioD／B=0．1)underdifferentwindscalesaremade．Thecalculationresul

6、tsrevealtheperiodicprocessofthewakevortexesgeneration，sheddinganddisappearanceoftheflow．ThereisnoobviouswakevortexessheddingbetweentheReynoldsnumberof4．42×10and4．62×10．buttheprocessofwakevortexes’generationanddisappearancewillappearwhentheReynoldsnumberi

7、shigherthanorequalto4．62×10．Thepressuredistributiononthesurfaceoftheverticalplateandthefigurecoefficientofwindloadofthismodelarecalculatedandanalysed．Furthermore，thecalculationresultsandrelatedarticlesayecompared．Keywords：thinrectangularcolumn；verticalpl

8、ateinastraightchannel；planarairflow；RNG一model：wakevortex：numericalsim—ulation类建筑和办公类建筑中具有良好的应用前景。薄矩1概述形柱类高层建筑有比较高的高厚比，使该类建筑抗1．1问题的由来风压和风振作用的能力较弱。在建筑物中，还有一21世纪以来，极端灾害天气频发。应对这一形些对风压和风振作用比较敏感的建筑，如大跨屋顶势，在建筑科学及工程领域中，防风减灾一直是风工结构