基于k-ε湍流模型的结构物水流中跌落过程数值分析

为了深入研究结构物水流跌落轨迹以及水底散布问题,针对结构物水流跌落现象,建立了三维圆柱体水流中跌落模型,采用了可实现的k-ε湍流模型,运用VOF法、明渠模型、动网格与六自由度模型对圆柱体在水流中跌落进行模拟仿真。对结构物跌落过程的竖直和水平方向速度进行了定量分析,分析结果表明:在脱离空穴时圆柱体受水流的作用力最大。分别将结构物跌落现象和轨迹与跌落实验进行对比,通过误差分析进一步确认仿真数据与实验结果基本吻合,给出圆柱体水中跌落轨迹拟合方程,为结构物跌落运动学分析和水底散布打捞等提供一定的参考依据。

基于计算流体方法对建筑物风场分布

为了对建筑物整体风场进行定量定性分析,为建筑物设计提供参考和依据,利用计算流体力学构建了建筑物的风场模型,并对行人舒适性进行了评估.建立了单一建筑、多建筑及城市综合体风场的CFD模型,并将模型计算结果与风洞试验进行对比,验证模型的正确性和可行性.对比不同湍流模型计算结果,得出了不同情况下最优湍流模型.试验研究发现,标准RSM模型适用于计算单一建筑和小群建筑风场分布,而对于城市综合体风场的计算则以RSM-壁面反射模型为最优.本研究为通过模拟计算定性、定量评估建筑物周围风场提供了依据.

双塔楼建筑风场及平均风荷载的数值模拟

本文对某高层双塔楼建筑进行风荷载和风场的数值模拟,湍流模型选择可实现的k-ε模型,计算得出了双塔周围的流场分布和结构上各个测点的风压,并通过与风洞试验数据进行比较证明了计算结果的准确性。论文概述了从建模到后处理中的一些细节问题,误差产生的原因以及双塔结构的特殊性对模拟效果的影响,重点讨论了数值模拟计算技术在复杂体型的双体高层建筑风荷载计算方面的可靠性。