应用PHOENICS软件对建筑群风环境的模拟和评价

选择实用易行的计算机数值模拟方法作为本文研究风环境的切入点,详述了适合风环境湍流数学模型的选择、建立及相应的边界条件.首先应用PHOENICS软件对风绕单栋建筑时的流场进行了模拟分析,其次通过将三维CAD图转换到PHOENICS软件中的方法,在冬季北风最不利工况下,对某实际复杂建筑小区的风速场进行了模拟,实现了理论与实践的结合.结果证明采用计算流体力学的方法并借助于商业软件PHOENICS可实现对建筑小区风环境的模拟,其对建筑小区风环境的优化设计有一定的指导意义.     

虚拟现实技术在小区规划中的应用

虚拟现实也称虚拟环境或虚拟真实环境,本文以长春市某房地产建筑小区为例,对建筑虚拟现实模拟技术的实现展开研究,通过建筑漫游动画,模拟已经建成和没有建成的建筑、景观,为房屋建设决策提供直观的依据;同时探索虚拟现实技术应用于建筑与城市规划领域的方法,旨在通过虚拟现实技术,实现人与小区环境的交互,切身感受小区规划过程中的特色及不足.在交互中,用户可根据需求对设计进行改进,从而使小区规划实现最优化.     

建筑物风荷载环境数值模拟研究

应用FLUENT软件的数值模拟方法,进行了单体建筑环境下的风效应仿真计算,模拟了单个建筑物的三维流场及表面风压系数,将数值模拟结果与实例风洞试验进行对比,验证了数值模拟分析结果的有效性和可行性,并在此基础上研究了风荷载环境的影响因素.     

邻近高耸建筑对小区风环境的影响试验研究

风环境是评价人居生活质量好坏的重要指标,随着国民经济的快速发展,越来越多的高耸楼宇应运而生,这些楼宇会较大程度地改变已有小区的风环境,给小区居民正常生活带来困扰,而当前对该问题的针对性研究还十分匮乏。以长沙通用时代国际社区为研究背景,利用大尺度风洞（10 m×3 m×21 m）对新增高耸建筑后的小区风环境进行了全方位、多工况试验研究,并基于超越概率法对有无新增高耸建筑小区风环境舒适度与危险度进行定量评估。结果表明：城市小区平均风剖面与湍流度剖面指数值要远高于规范值,表明城市小区具有较大的地表粗糙度。新增高耸建筑会显著改变其邻近区域风环境,如高耸建筑对通用时代小区100、200、300 m范围内平均风速分别造成了25%、6%和2%的加速作用,在增加高耸建筑后小区风环境舒适度与危险度超越概率最大值分别增加了2倍和6倍。     

被动式建筑空气龄和热舒适度的数值分析

为研究地下室和通风井以及通风井开口面积对被动式建筑室内空气龄和热环境的影响。我们利用计算流体力学软件PHOENICS对上述情况进行模拟研究。模拟结果表明:设置地下室和通风井将有利于室内空气品质的提升和热环境的改善;建筑单独设置通风井对空气龄的影响较大,对热环境的影响较小;当通风井开口面积与横截面积之比分别为2/3、1/2、1/3时,取通风井开口面积与横截面积之比为1/2,则一楼空气龄和室内热环境为最佳。     

风环境视野下高层建筑群朝向——以杭州钱江新城四季青路地块为例

由于现在城市建筑呈现高层化和密集化的趋势,高层建筑对其所处地块内的风环境的影响十分显著,并且进一步影响到其室外行人的舒适性.改善高层建筑周边风环境是一个亟待解决的问题.首先,通过对杭州市钱江新城四季路地块6栋高层建筑群的周边风环境进行实测,筛选出建筑群体朝向对室外风环境影响较大的部位并确定测点.其次,针对所发现的风环境不佳问题,通过建立地块模型,不断改变各建筑单体的朝向角度,得到8种典型朝向布局.最后,利用CFD流体力学数值分析模拟软件phoenics对8种布局进行模拟,得到人行高度(1.5m)上的风速比的分布情况.对比发现,通过建筑朝向的改变能够达到优化高层建筑群周围风环境的目的,通过探求风环境与建筑朝向之间的关系,研究结果为本地区进行高层建筑群体朝向设计时提供参考.     

天津地区居住区采光与室外风环境模拟研究

随着居住区建筑密度的不断增大,其采光与室外风环境已成为影响人居品质的重要因素,并关系到行人的舒适性甚至安全问题,通过计算机对居住区风环境进行模拟研究,以便在建筑设计阶段通过调整建筑群的布局来进行室外风环境的改善,已成为评价居住区规划优劣的必要手段和重要途径.文章通过计算机仿真系统采用计算流体动力学(CFD)数值模拟技术和多区域网络模型方法,配合相应的评价标准和指标体系,对天津地区居住区室外风环境进行了计算机模拟,对室外行人高度风环境进行定量评估;并结合建筑采光模拟进行综合分析评价,针对居住区中行人高度风对建筑外形设计、布局分布影响提出了相应的改进建议.     

城市建筑风环境的风洞模拟研究

城市建筑的高层化发展带来了不舒适的风环境问题,通过风洞模拟试验研究可以解决这一问题．从大气边界层模拟、建筑模型风洞试验、风统计特性、风环境舒适性判断等几个方面介绍了风环境风洞模拟研究方法．     

顺序输送直角弯管内2种油品传质特性分析

采用计算机模拟方法研究顺序输送混油含量。分析了顺序输送紊流数学模型及相应的边界条件,利用PHOENICS软件对特殊流道弯管内的油品传质特性进行了数值模拟,并给出混油含量变化图形和曲线。     

非对称建筑外形对周围风环境影响的数值模拟

目的分析非对称外形建筑周围风环境的风场分布及非对称建筑外形对周围风场分布的影响．方法以计算流体力学理论为基础，采用有限容积法对非对称几何体建筑风环境进行了数值模拟，并与宽度和高度相同的对称外形建筑周围风环境进行了比较分析．结果得到了非对称几何体建筑周围速度场、压力场、迹线图的分布，说明建筑的几何外形对其周围风场影响非常大，非对称几何体建筑与相对应的对称几何体建筑周围风场有很大不同．结论该建筑迎风面静压与建筑物后侧的负压相互间存在较大压差，有利于自然通风；hz=1．5（人行高度）风速低于5m／s，满足舒适性标准．建筑背面存在的负压和大的涡旋不利于污染物的排放．     

亚热带建筑室外风环境CFD模拟分析

为了研究亚热带气候条件下建筑群的室外风环境,以广州地区自然气候条件为基础,以可压缩空气为研究对象,建立了不同布局建筑群的物理和数学模型,并应用CFX软件模拟了建筑群的室外稳态湍流流场,结合得到的速度场、压强场和WBGT值,分析比较了不同布局建筑群的室外风环境,得到了最大风速区域和涡旋产生区域,确定了最佳的建筑布局,并对风环境恶劣的区域提出了改善措施．     

热油管道停输过程土壤温度场PHOENICS数值模拟

埋地热油管道停输过程周围土壤温度场的计算是研究间歇输送过程中确定停输时间以及再启动等问题重要组成部分。通过分析埋地热油管道的几何特性建立有限区域内停输时热油管道土壤数学模型和确定边界条件。并使用PHOENICS软件对该数学模型进行求解。模拟结果与实测数据吻合较好,误差在2%以内。     

CAARC标准高层建筑三维钝体绕流风场数值模拟

基于计算流体力学软件平台Fluent 6.3,选用基于雷诺平均(RANS)的标准κ-ε、Realizable κ-ε、RNG κ-ε和SST κ-ω4种湍流模型对大气边界层中CAARC标模的单栋高层建筑的三维定常风流场进行模拟分析,并将数值模拟结果与风洞试验结果进行了比较分析.结果表明:数值模拟较好地反映了高层建筑周围风环境的绕流特性和表面风压的分布情况,4种湍流模型均能给出满足工程应用精度的结果.在迎风面时,与试验结果吻合良好;在侧风面和背风面时,数值模拟结果介于NPL与TJ-2试验结果之间.迎风面均受有正压力,在迎风面的2/3高度处为最大,两边及底下最小.建筑物的背风面和侧风面全部承受负压力.4种湍流模型的模拟结果之间差异较小,为高层建筑钝体绕流的研究提供了依据.     

安中大楼风环境模拟及风能利用

介绍建筑环境中的风能利用基本形式及风能利用可行性评价指标.针对安中大楼所处的特定位置,运用计算流体力学方法对周围的风环境进行数值模拟|对可能利用风能的位置即风速明显增大区域,如夹道、洞口及屋顶处进行详细的分析,利用风速增大系数指标评价风能利用的可行性,对合理布置风力机提出建议.研究结果表明：在夹道处、大楼边角处风速加大,可以安装小型风力发电机,综合考虑经济性和有效性,可以沿塔架高度布置多台水平轴风力机|建筑物开洞区域的风速增大,风向平行于洞口径深时效果显著,适合在洞口前沿布置水平轴风力机|安中大楼屋顶风速较大,集结效果明显,可以根据屋顶尺寸安装多排风力机.     

高层建筑周边三维瞬态风场的混合数值模拟

为了改进高层建筑周边瞬态风场数值模拟方法的计算效率,在随机流场生成方法和计算流体动力学(CFD)的基础上提出高效的混合型数值模拟方法.采用雷诺应力模型求解标准高层建筑模型(CAARC)周边的时均化湍流场,结合获得的雷诺应力张量修正瞬态风场的风功率谱.运用随机流场生成方法和快速傅里叶变换技术模拟得到该建筑周边的三维脉动风速场.以谱密度函数、互相关函数以及空间相关系数为特征指标量,对风速场模拟样本的物理和数值特征进行验证.研究表明：计算得到的风场满足流体不可压缩条件,与传统模拟方法的结果相比更符合风谱能量分布等真实大气湍流物理特征,证明提出的瞬态风场混合模拟方法可以高效准确的求解受建筑干扰后的真实三维脉动风速场.     

可燃气体室内泄漏扩散的研究

对可燃气体在室内泄漏扩散的模式进行了分析,对泄漏扩散的影响因素进行了系统阐述,建立了连续泄放源气体泄漏扩散的数学计算模型,并分别对室内有风和无风干扰的情况下的模型进行了简化。通过建立数值计算模型,采用通用的CFD软件PHOENICS对泄漏气体射流扩散后形成的速度场与浓度场进行了模拟计算,得出了泄漏气体在室内扩散分布的一般特征。结果表明,在分析可燃气体泄漏的危险性时,不仅应分析环境空间可燃气体的爆炸浓度范围,而且也要注意存在局部着火的可能性。     

基于风环境模拟对高层住区布局的优化

居住区风环境是衡量居住环境的重要要素。以合肥市某居住区规划设计方案为样本,选取规划设计阶段的两套方案,运用Airpak软件进行数值模拟,分析两套方案在夏季和冬季不同风场条件下的风环境。依据国家现行标准对1. 5 m人行高度处风速、风压等评价指标进行优劣评价,归纳建筑布局对风环境的作用和效应,得出构建开敞的通风廊道能够充分改善夏季住区内部的通风效果。旨在优化高层住区的风环境,为构建舒适健康的居住区规划设计提供理论指导。     

水平轴风力机叶轮流场的数值模拟

利用GAMB IT建模软件对某大型水平轴风力机进行了整机建模,采用计算流体力学软件FLUENT对风力机整机的流场进行了数值模拟,给出了水平轴风力机流场数值模拟的原理和一般性步骤,得到了风力机流场的压力分布、速度分布,以及叶片截面的流动分离情况等结果.对风力机流场的数值模拟和分析可为风力机叶片的设计、改型和研发工作提供一定的指导.