基于LBM-LES的不同尺度城市街区模型风环境对比分析

基于格子玻尔兹曼-大涡模拟方法开展了不同尺度城市建筑群街区风环境非稳态数值模拟分析。首先对标风洞试验开展了理想街区模型网格划分方案和模拟参数验证分析探讨,然后针对实际街区风环境模拟案例开展了不同风气候条件下周围建筑干扰作用对比分析,采用不同舒适度指标开展平均风和强风条件风环境评价。研究结果表明:1)总结的LBM-LES模拟方案能够高效重现出与风洞试验一致的多风向角下行人平均风速分布特征,平均相对误差为15%;2)周边建筑对不同季节街区风环境影响差异较大,夏季工况下周围建筑干扰作用会明显增加风速加速比一倍以上,而冬季工况下周围建筑尺度会阻挡来流风速,建议考虑足够大街区模型进行敏感性分析;3)引入等效风速综合考虑平均风和阵风影响,建筑周围特征湍流明显不利于冬季风环境舒适性。研究成果为实际复杂街区风环境评估和优化提供新的高效模拟技术方案和结论参考。