风致折叠网壳结构表面积雪分布CFD模拟 |
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引用本文: | 颜卫亨,何立勇,吴东红,杜书朝,赵有栓.风致折叠网壳结构表面积雪分布CFD模拟[J].计算力学学报,2018(1). |
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作者姓名: | 颜卫亨 何立勇 吴东红 杜书朝 赵有栓 |
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作者单位: | 长安大学建筑工程学院;长安大学理学院; |
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摘 要: | 为研究风致折叠网壳结构表面积雪的分布规律,基于Euler-Euler方法和空气相与雪相单向耦合的基本假设,运用通用计算流体动力学软件ANSYS Fluent的Mixture多相流模型理论,并考虑壁面上积雪的侵蚀与沉积,建立风致雪漂的数值模型。首先,模拟立方体周围积雪分布并与实测结果对比,探讨与分析数值风洞的关键技术与参数,证实三方程k-kl-ω湍流模型能更好地对风雪两相流进行模拟。在此基础上,以风速和风向角为分析参数,模拟折叠网壳结构表面积雪分布。结果表明,10 m/s以下较低风速的持续作用对积雪分布尤为不利,受风向角变化影响,结构表面积雪的侵蚀与沉积发生在不同分区,其中迎风面被大面积侵蚀、背风面局部沉积,在不同的风向角下同一分区的积雪分布系数相对改变量最高达1.28。模拟获得结构表面在全风向角下的最不利积雪分布系数,为近似体型结构的抗风雪设计理论提供参考依据。
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