高层建筑风荷载减阻的吸气方法数值研究

为减小高层建筑的风致阻力,本文采用数值模拟方法研究了全高吸气控制下高层建筑的风荷载减阻性能,分析了吸气孔位置、吸气角、开孔宽度和吸气流量系数等参数对风荷载减阻和分离控制的影响规律.结果表明:吸气流量系数越大,减阻效果越好,本文吸气角为15°、吸气流量系数为-0.0686时模型的阻力折减系数CDR达到0.523;而吸气角和开孔大小对CDR的影响较小.因此影响吸气控制减阻效果的直接因素是吸气流量系数,即减阻性能取决于吸气对边界层中低速流体的无量纲卷吸流量.讨论了吸气所消耗的功率及其产生的反作用力,并提出了实现'零阻力系数'和'零基底弯矩'的可能性.最后给出了全高吸气模型的风压折减系数关于吸气流量系数的经验公式,为高层建筑吸气控制的实际应用提供参考.

光伏电站上游光伏阵列对下游光伏阵列干扰效应研究

为了研究大面积陆地光伏和水上光伏上游光伏阵列对下游光伏阵列的干扰效应,本文依据《光伏支架结构设计规程》(NB/T10115-2018)相关条文采用流体计算软件对单个2度和45度倾角单列在0°和180°风向角工况下数值风洞模拟和规则排布的16*16方阵光伏阵列群进行0°和180°风向角工况下的数值风洞模拟。单个单列局部体型系数呈梯形分布,正压时上边缘小,下边缘大;负压时上边缘大,下边缘小。通过建立16*16方阵风洞数值模拟,分别建立前后单列间距10m、15m、20m、25m、30m五个计算模型,分析模拟结果可知光伏支架受风荷载作用其体型系数分布具有一定的规律性:全风向角下较大的风压力出现在第一行,矩阵两侧列其次,中间区域最小;经研究分析当大规模光伏场前后排光伏单列间距小于30m时可以采用规范说明中关于前后排遮挡体型系数折减的结论,即当光伏阵列布置阵列数大于7排时,可对两端第2列、第4行以内支架体型系数进行折减,折减系数可取0.85;折减后的正压体型系数平均值不应小于0.6,负压体型系数平均值不应大于0.9。

高层建筑风荷载减阻的吹气方法数值研究

建筑结构的风致阻力主要来源于流动的分离,采用数值方法研究了吹气孔位置、吹气角、开孔宽度和吹气流量系数等参数对高层建筑风荷载减阻性能的影响及对分离的控制。结果表明:吹气角、开孔宽度和吹气流量系数对阻力折减系数CDR的影响显著,当吹气角大于120°时,CDR随吹气流量系数的增加先增大后减小。分析了吹气减阻的控制机理,得到了与吸气控制主要依赖于吸气流量系数不同的结论,即影响吹气控制减阻效果的直接因素是顺风向吹气动量系数Cmo。最后,拟合了风压折减系数关于Cmo的经验公式,为高层建筑吹气控制的实际应用提供参考。

吸气方法在高层建筑风荷载减阻中的应用

采用数值模拟方法研究了吸气控制下高层建筑模型的减阻性能,分析了吸气位置、吸气角、开孔宽度和吸气流量(系数)等参数对减阻的影响规律。结果表明:当外界来流风速不变时,吸气流量越大,减阻效果越好,该文吸气角为15o、吸气流量系数为―0.0686时模型的阻力折减系数CDR达到0.523;吸气角和开孔大小对CDR的影响较小。当吸气控制沿高度变化时,各吸气段的顺风向风压减阻效率ηDR和弯矩减阻效率ηMR均大于1.0,其数值随高度的增加先增大后减小,最大值出现在0.425m处。最后给出了风压折减系数关于吸气流量系数和吸气高度的经验公式。