典型形式大跨度屋盖风雪漂移的数值模拟

近年来,因积雪的不均匀分布造成大跨度屋盖坍塌的事故已屡见不鲜,这主要是由于屋盖上的积雪在风力作用下发生复杂的风雪运动,从而造成大跨度屋盖表面积雪的不均匀分布,正确预测大跨度屋盖上的积雪分布有着非常重要的意义。基于Mixture多相流模型和k-kl-ω模型对几种典型形式大跨度屋盖的风雪漂移进行了数值模拟,探讨了不同形式屋盖的积雪分布规律,研究了风向角、矢跨比对屋面积雪分布的影响,并将平屋盖和拱形屋盖数值模拟结果与规范进行了对比分析。

挡雪板对拱形屋面积雪漂移堆积影响研究

为探究不同层数挡雪板在拱形屋面上的积雪分布特性,文中采用CFD数值模拟两相流理论对拱形屋面挡雪板在风雪流漂移堆积中影响规律进行研究,假定空气相与雪相的关系为单向耦合,雪在风的作用下发生侵蚀沉积。基于FLUENT中UDF二次开发接口编程实现风剖面,湍动能等入流边界的设置。对典型高低屋盖表面积雪进行数值模拟结果验证后,开展不同布置形式的挡雪板对拱形屋面的迎风侧与背风侧积雪形态的对比分析。研究表明对称布置一层挡雪板屋面不能有效阻挡前端气流带来的大量雪颗粒,导致阻雪效果差,而过多布置挡雪板导致迎风侧积雪远高于无挡雪板屋面。在4种不同排列形式下的阻雪效果的研究中,得出的结论是当拱形屋面铺设两层挡雪板时,其阻雪效果为最优。