不同截面形式防风网流场的3d数值仿真

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1、第31卷第1期计算机仿真2014年1月文章编号：1006—9348(2014)01—0258—06不同截面形式防风网流场的3D数值仿真陈廷国．马思明(大连理工大学建设工程学部，辽宁大连116023)摘要：在防风网流场性能问题的研究中，防风网开孔率和截面形式的改变会影响网后流场结构。重点研究不同开孔率、不同截面形式对防风网流场结构以及网后堆垛表面流场特性的影响，以期对防风网设计提供参考。提出用CFD数值仿真软件Fluent，对不同开孔率的蝶形和平板形防风网进行3D实体数值仿真，分析网后流场结构以及边界层

2、分离现象，并通过研究网后堆垛表面压力系数、摩擦风速、湍流度等的变化，综合评价各网材的防风、抑尘性能。验证结果指出防风网能有效降低堆垛表面压力、摩擦风速和湍流度，对抑制堆垛起尘有着很好的效果。同时指出，低开孔率近网处遮蔽效果好，高开孔率遮蔽距离更远；蝶形网由于近网处的漩涡耗能作用，使性能优于平板网，因此，40％蝶形网性能最优。关键词：防风网；截面形式；开孔率；湍动能一比耗散率模型中图分类号：TP391．9文献标识码：BThree——DimensionalNumericalSimulationofFlow

3、FieldBehindPorousFencewithDiferentSectionCHENTing—guo，MASi—ming(FacultyofInfrastructureEngineering，DalianUniversityofTechnology，DalianLiaoning116023，China)ABSTRACT：Thenon-planarsectionofporousfenceanddifferentporositycanchangethewindflowbehindit．Thispap

4、erresearchedtheefectsofdifferentsectionsandporositiesonthewindflowandtheflowcharactersofthepiles’surfacebehindporousfence，inordertoguidetheporousfencedesign．TheCFDsimulationsoftwareFluentwasusedtoconductthe3Dsimulationofthebutterflyandplaneshapedporousf

5、encewithdifferentporosity．Thewindflowbe—hindthefenceandalsotheturbulentboundarylayerseparationphenomenonwereanalyzed．Atthemeantimethe，surfacevelocity，pressurecoeficientandtheturbulenceintensityofthepileswerealsoanalyzedinordertoassesstheperformanceinred

6、ucingwindspeedanddustdiffusionofporousfence．Throughtheaboveanalysis，thispaperpoint—edoutthegoodeffectoftheporousfenceinreducingtheabovethreefactors．Accordingtotheresult，thelowerporos-ityfencehasbetterefectincloserareaandthehighporosityoneshasbettereffec

7、tinbroaderscope．Thefencewithbutterflysectionhasbettereffectthantheplaneshapedonesduetotheeddydissipationofenergybehindthefence．Therefore，thefencewith40％porosityandbutterflysectionissuperiortotheothers．KEYWORDS：Porousfence；Sectionform；Porosity；k一(1)SSTmo

8、del1引言防风网后复杂的流场结构与防风网本身特性息息相关。防风网作为一种多孔介质模型，通过破坏高速来流风开孔率(指网材开孔面积与总面积之比)作为防风网最主要的流场结构，改善来流的风场以及湍流结构，进而达到防的特性，已为多数学者重点研究，并指出具有30％一40％风、抑尘目的。来流风通过网时，产生边界层分离，一部分经开孔率的防风网能有效减少平均风速J。近年来，金属防风过网形成渗流风，一部分上抬形成高速绕流风，由于动量交网又发展出来不同板型，如碟形等，在提高