优选数值计算方法用于不对称街道峡谷的研究

分别将迎风、混合及调和QUICK格式用于对称街道峡谷的汽车排放污染物浓度预测,并与风洞实验结果相比较,研究表明数值模拟与风洞实验吻合较好,调和QUICK格式的预测效果最佳。将调和QUICK格式用于不对称街道峡谷的研究,发现当迎风面建筑物高于背风面建筑物时,峡谷内的流场和浓度场与对称街道峡谷相似,即峡谷内有一个顺时针方向的强漩涡,使得背风面污染物浓度高于迎风面污染物浓度。同时,随着迎风面建筑物高度的增加,漩涡中心的位置成垂直向上分布,且与迎风面建筑物的高度基本成线性关系;当迎风面建筑物低于背风面建筑物且差别较大时,街道峡谷内出现了两个反时针方向旋转的强漩涡,使得峡谷内的流场与浓度场都发生较大的变化,迎风面污染物浓度会高于背风面污染物浓度。同时表明,峡谷上方的顺时针方向漩涡的中心呈抛物线向右上方向发展,而峡谷下方的逆时针方向旋涡的中心呈抛物线向左E方向发展。     

强台风环境下校园封闭式建筑群风场模拟研究

强台风天气对校园安全造成潜在的重大影响。针对高密度中心城区校园建筑相对封闭的特点，以上海某高校校园建筑群为对象，采用三维数值模拟技术对强台风环境下的建筑物风场进行了研究。与微风条件(平均风速4.5 m/s)下的现场风速测量结果对比表明，模拟值与实测值的平均相对误差为10%左右。通过对强台风工况下的风场进行模拟，揭示了不同空间位置的压强效应。研究表明：(1)风场受建筑物相对位置和高度双重影响，产生狭管效应和拐角效应；(2)随着风速增大，迎风面最大压强呈指数形式增加，风速从2 m/s增加至30 m/s时最大压强上升200倍左右；(3)建筑背面多为负压区，最小风压易出现在楼栋靠近迎风面的侧面和顶面处，部分背风区域产生涡旋现象。     

喀腊塑克水利枢纽泄水建筑物形式及体形研究

介绍了喀腊塑克水利枢纽泄水建筑物的布置、体形及水工模型试验的主要结果:泄水建筑物表孔为4孔,溢流面采用连续式挑流消能方式,掺气设施满足规范要求,泄水槽采用4区方案,并采用连续挑坎形式;中孔为1孔,进水口采用坝内有压洞形式,出口为扩散连续挑坎形式;底孔为1孔,进水口及出口挑坎形式均与中孔相同,门槽采用突扩突跌式体形。试验表明,泄水建筑物形式合理,体形设计合适,消能效果较好。     

改善建筑自然通风的节能途径探讨

自然通风是指通过有目的的开口,产生空气流动。这种流动直接受建筑外表面的压力分布和不同开口特点的影响。压力分布是动力,而各开口的特点则决定了流动阻力。就自然通风而言,建筑物内空气运动主要有两个原因:风压以及室内外空气密度差。这两种因素可以单独起作用,也可以共同起作用。     

计算流体力学数值模拟方法的探讨及应用

计算流体力学数值模拟方法可用于各种流体的绕流特性分析，在大跨桥梁、水利工程、土木工程、航空航天等领域均有着广阔的应用前景。将此方法与传统的风洞试验方法进行了对比分析，对计算流体力学数值模拟方法的特点、应用领域及基本方程等进行了阐述。通过具体算例，探讨了计算流体力学软件Fluent关键参数的设置，并将数值模拟的计算结果与风洞试验结果进行了分析比较。结果表明，Fluent计算结果与风洞试验结果在分布规律上完全一致，在建筑物表面各点的风压分布上，也吻合的较好。     

工业厂房风场数值模拟和抗风优化

工业厂房跨度大、自重轻、刚度小决定了其抗风性能较差。在台风频发的东南沿海,风致破坏成为轻钢结构损伤破坏的最主要因素。基于计算流体动力学方法(CFD),利用FLUENT软件对工业厂房的风场绕流特性和表面风压分布进行数值模拟,获得不同风向角下结构风压分布,又分析了厂房弧顶矢跨比以及高宽比对风载体型系数分布和结构风致整体合力的影响。结果表明,结构参数的选择既要考虑实际使用,又要防止因结构参数和风向角的变化引起风载合力的增大。根据数值模拟结果给出工业厂房抗风优化建议,为该类常用结构抗风设计提供参考。更多还原     

四坡屋面低矮建筑风载体型系数研究

基于雷诺平均方法(RANS)和剪切应力输运(SST)k-ω湍流模型,对低矮房屋的四坡屋面风压体型系数进行了数值计算。以美国德克萨斯州理工大学的TTU(Texas Tech University)建筑模型为验证算例,求得其屋面风压分布,与其他文献的结果进行对比吻合较好,验证了所选湍流模型及其参数的合理性。基于此方法研究不同风向角下,房屋外形参数(坡角与檐口)对四坡屋面风压体型系数的分布影响,并总结出屋盖风压体型系数变化的规律,为此类建筑抗风设计提供参考。更多还原     

高耸升船机塔柱结构抗风数值风洞模拟

利用数值风洞模型技术,采用原始不可压缩黏性流体N-S方程描述风场的运动,建立合适的计算域边界条件,基于ADINA有限元分析软件,提出了一种高耸升船机塔柱结构抗风分析方法,并通过算例验证了该方法的正确性和有效性;结合工程实例,分析了升船机塔柱结构的风致响应,求得升船机塔柱结构风载体型系数,推导了升船机塔柱结构顺风向风振系数表达式,并与规范值进行了对比。数值模拟结果表明:高耸升船机塔柱结构顺风向最大位移出现在其迎风面顶部附近;数值风洞模型计算得到的升船机塔柱结构风载体型系数大于规范值;对于顺风向风振系数而言,在结构高度90 m以上区域规范值都偏小。     

三维数值模拟分析在马岩洞水电站大坝表孔泄流设计中的运用

本文采用k-ε紊流数学模型,用VOF方法来模拟跟踪自由水面,求解三维数值方程,对不同体形情况下大坝表孔的泄水建筑物水流流动进行了数值计算,得出水流流动的参数,并计算出了挑射水流形态.通过比较分析,优化了泄水建筑物体形,为工程设计提供参考.     

数值模拟在溢洪道体形优化中的应用

利用k-ε双方程紊流模型,采取瞬态PISO算法求解压力—速度耦合的方法,结合VOF追踪自由表面对溢洪道体形进行数值模拟优化,得到了溢洪道内流态、沿程水深和底板压力的分布。通过物理模型试验验证,两者结果吻合较好,说明数值模拟方法能方便地应用于溢洪道体形优化。     

复杂外形建筑物黏性流动CFD数值研究

该文以南通体育场馆为研究对象,在三种不同粗细网格上进行了黏性流场的数值模拟,比较了屋盖升力系数和流场细节,获得该类型建筑模型流场计算所适合的大致网格数, 在获得大致网格数的情况下,还比较了几种不同的湍流模式下的数值结果的差异,最后将数值模拟结果和试验结果进行了分析,结果令人满意.     

风光储发电技术在建筑节能中的应用

为了提高建筑物的能源利用率,基于对目前日常生活中建筑耗能和建筑节能现状的分析,提出了风光储发电技术的建筑节能设计思路,介绍了该设计中的先伏建筑一体化、风能建筑一体化、储能建筑一体化设计及换流器设计的新型能源建筑形式及特点,探讨和分析了风光储节能系统在设计上应考虑的问题.工程应用表明,风光储发电技术和建筑节能有机结合可充分利用建筑物所在地区的风能和太阳能资源,提高能源利用率.     

首都博物馆建筑空气动力学计算

大型建筑的设计必须考虑风载荷,计算机和计算技术的发展已使形状复杂的建筑外空气流动载荷由计算来求得。本文介绍应用商品软件计算一个新型建筑外部流动的方法和结果。所得与风洞试验相比的一致性表明,这类风工程所需的气动参数可单靠数值计算来得到。     

水电站进水前池三维数值模拟

建立水电站进水前池内流动的k-ε紊流数值模型,采用VOF方法,对高水头小流量引水式电站进水前池内流场进行了三维数值模拟。计算得出了冲击式水轮机在引用设计流量1．94m^3／S时前池内水流流态,底板压力分布,及压力钢管进口流速分布以及在针阀突然关闭时,前池内水面涌高时水面线形状。数值计算结果结合常规理论分析可以为工程设计提供参考。     

深厚软土区深大异形基坑开挖对临近建构筑物的影响

武汉轨道交通8号线田田绿化广场工程场址下伏深厚软土，深大异形基坑开挖对周边京广铁路、城市高架等重要建构筑物的影响需开展专题研究。基于基坑支护设计方案，通过三维有限元动态过程数值模拟，研究了基坑开挖对周边既有建构筑物的影响，得到以下主要结论：结合支护结构及周边计算成果，经与相关规范中既有建构筑物变形允许值的比较，有针对性地提出了重点区域的加固方案；对基坑工程实际开挖支护过程进行了持续监测，结果表明临近建构筑物变形在基坑开挖至底标高时快速达到最大并趋于稳定，专项加固方案可有效控制重点部位建构筑物变形指标，验证了基坑支护及专项加固方案的有效性，保障了该深厚软基区深基坑施工顺利进行。精细化数值模拟可有效克服现有规范在评估新建和既有工程相互复杂影响时的局限性，有助于为优化工程方案提供必要的技术支撑。     

近地面翼型气动特性的实验测量和数值模拟

该文研究了二维翼型地面效应的气动特性问题。首先在风洞中对NACA0012翼型进行了水平光滑壁面附近的测压实验,得到了低速条件下该翼型的表面压力分布实验数据。而后利用数值模拟方法,计算了采用定常不可压缩流动N-S方程和标准S-A湍流模型的翼型地面效应。经对比分析,计算结果与风洞实验数据在相同实验条件下较为一致,验证了该数值方法的可靠性。进而通过对NACA0012翼型在运动地面和固定地面两种不同的边界条件附近的绕流计算,给出了近地面飞行翼型气动性能随离地高度、攻角的变化规律。     

隧道风塔废气扩散的数值模拟研究

通过采用三维数值仿真与风洞试验相结合的方法,对上海市打浦路隧道待建新风塔排出废气在不同大气环境条件及风塔结构尺寸下的扩散规律进行研究.首先,建立了风塔周围大气湍流与废气扩散的模型,利用相似原理,对风塔模型进行了风洞试验验证,表明风洞实验结果与数值仿真结果吻合较好.然后,根据上海市的气象条件和特点,确定相应的大气环境气象参数,并对不同大气条件下,该风塔在两种设计高度下废气(CO和NO2)的扩散进行了模拟研究,给出了污染物在不同工况下的扩散衰减情况.模拟结果可作为风塔选型的参考.     

海上筒型基础的筒壁土压力计算

在风浪荷载作用下, 海上筒型基础结构的筒壁土压力计算是分析其稳定性的关键。当筒型基础发生转动时, 相比挡土墙的位移模式更加复杂, 筒体的转角和转动中心的位置都是影响土压力分布的重要因素。分析了筒型基础转动中心在不同位置时的土压力分布特点, 发现转动中心在筒体内部时, 同一侧筒壁上的土压力可能同时存在准主动区和准被动区, 呈非线性分布。基于考虑位移效应的土压力计算理论, 提出了适用于筒型基础不同转动模式的土压力计算方法, 得到筒壁纵向和环向的土压力计算式, 通过与现场实测结果和有限元模拟结果对比验证分析, 发现理论计算结果与实测结果和数值模拟结果一致性较好, 且能体现土压力的环向分布特点。     

NUMERICAL STUDY ON QUASI- STEADY FLOW OF NONNEWTONIAN FLUID IN SUCK-ROD PUMP

This paper presents a numerical method for simulation of the flow and thecalculated results of the quasi-steady axisymmetrical flow field and pressure distribution on valveball with power-law model for Non-Newtonian fluid in suck-rod pump.We believe the methodcan provide a foundation for further research and improvement of the design of suck-rod pump.     

出山店水库环岛形地块浸没问题研究

水库浸没问题是平原型水库工程勘察与评价的重要内容,科学预测水库浸没区的范围对水库周边移民搬迁、库边围护及对水库建成后的正常运营都至关重要。以河南省出山店水库为例,利用直接观测和人工试坑法确定了不同类型低液限黏土的毛细上升高度。基于详细水文地质勘测,利用GMS对环岛形代表地块进行了水文地质建模,对模型参数进行了识别与检验。分析确定地表坡降是影响浸没区边界分布的主要因素,并根据数值模拟计算结果,分别给出了环岛形地块区域农田区和建筑物区浸没范围和坡降的统计公式,为平原型水库环岛形地块浸没范围的确定提供了依据。