风致积雪重分布的拉格朗日方法与现场实测研究

采用拉格朗日方法,模拟了立方体周围积雪重分布的情况,同时在东北地区利用真实的雪颗粒对立方体周围积雪重分布进行了现场实测。将数值模拟和现场实测结果进行比较,两者在整体趋势上吻合较好。在立方体前方处均发生积雪沉积;在立方体侧边迎风端出现积雪侵蚀;在立方体的背风区,侵蚀量较小。由于该文的数值模拟方法未考虑横风向风速对雪粒的作用,在立方体迎风前方的底部,数值模拟方法的结果与实测有一定的差异。该文还分析了数值模拟中的雪颗粒阈值摩擦速度对积雪沉积侵蚀的影响。

考虑积雪休止角的屋面积雪漂移数值模拟方法

根据风雪运动机理和屋面积雪特点,提出一种考虑积雪休止角的屋面风致积雪漂移数值模拟方法.应用此方法对一平屋盖屋面积雪重分布进行了模拟,随后分析了考虑休止角与否对屋盖雪面附近流场特性的影响,并将数值模拟结果与风洞试验结果进行了对比.结果显示,数值模拟结果与试验数据吻合较好.

不同护栏透风率下桥面雪飘移的数值模拟

采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,对典型桥梁断面上的雪飘移进行了数值模拟,得到桥面上风致积雪的重分布。为验证该文数值模拟方法的正确性,以平屋面风吹雪为案例,将该文数值模拟方法得到的结果与风洞试验结果进行了对比。在桥面雪飘移的数值模拟过程中,考虑了桥梁护栏的影响,对比分析了不同护栏透风率下桥面风致积雪重分布形式。研究发现:当护栏透风率大于50%时,桥面上不会出现显著的积雪沉积;当护栏透风率小于50%时,桥面护栏附近出现了较显著的积雪沉积,且在迎风端护栏的背风侧沉积最大。为减小桥面风致积雪堆积对交通的不利影响,建议在桥梁设计时采用高透风率的护栏。