基于CFD的建筑群风环境模拟研究 ——以金银湖校区为例

来源 :武汉轻工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kobiko
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
风,作为一种特殊的流体,贯穿于土木工程勘察、设计与施工的全过程。在不同的工程阶段,根据工程实际需要,对风的研究重心有所不同。在勘察阶段,主要研究风向、风速对工程的影响;在设计阶段,则需要重点考虑风所形成的场的作用效果,也即重心是分析风场对毗邻建筑物可能产生的影响,这也是本文将重点介绍的内容。在施工阶段,针对不同类型的建(构)筑物,风的研究也不尽相同。如桥梁施工中,既要研究风的振动频率以避免桥梁产生阻尼共振,又要考虑风荷载对桥梁结构稳定性的影响;而在隧道工程中,主要研究风的流动以确定合理的隧道通风与排烟方式等;在建筑室内外设计时,也往往需要考虑风的动力学扰动;由此可见,无论是土木施工,还是建筑设计,都需要密切注意风对建筑可能产生的特殊影响。一般而言,风的流动状况(如风速、风向与风压等风环境参数的变化情况)将对建筑规划设计产生较大的影响。因此,在建筑设计中,往往需要优先考虑风对建筑物可能产生的作用效果。在建筑住宅设计中,主要是指建筑通风与散热等基本的要求。一般而言,良好的通风、散热条件可以为使用者提供较高的舒适度,既实现了建筑物功能的最大利用,同时也符合近些年来建筑设计中所提倡的“以人为本”基本准则。因此,建筑风环境设计作为建筑设计的重要组成部分,进行深入的研究是意义深远的。本文在整理前人的研究成果以及武汉市近十年的气候条件等资料的基础上,选取武汉市西北部某高校校区作为研究对象。基于现场调研所获取的工程测绘资料,选取Standard k-ε湍流模型,在经典Navier—Stokes方程的知识背景下,借助Fluent软件对该校区及其周围一定范围内所形成的风场进行CFD模拟。具体研究内容如下:(1)在查阅武汉市近十年的气候统计数据的基础上,研究分析风绕校园已有建筑流动的基本动力学规律以及所形成的风场的流动特征;(2)根据已有研究结果以及实际情况,在拟定的工况下(按照标准的住宅建筑平面尺寸及层高等设置)研究讨论四种建筑布局对建筑群风环境的影响效果;(3)金银湖校区已有建筑的风场模拟。通过划分不同的风剖面,依次对Z、X、Y三个方向的校区建筑进行风环境模拟,并研究分析校区已有建筑在不同的高度处(如人行高度1.5m处等)的风压和风速变化情况;(4)同上所述,基于不同的风剖面,分别对不同的校园新建项目建设方案进行CFD模拟。参照不同接触面的粗糙系数数值,重点研究金银湖校区入口以及各栋建筑迎风面、背风面处的风速,在经过不同接触面时,其折减快慢程度。综上所述,经CFD数值模拟可得,在三种拟建方案中,方案一沿不同建筑高度处的风速总体趋于平稳且在1.248m/s以内。总体正负风压值分别稳定在-0.891Pa、0.385Pa内,正负压差基本在规定限值5Pa内。自人行高度以下0.5m处至人行高度1.5m处,其风压基本稳定,数值变化小。在同等情况下,可适当优先考虑方案一的风环境优化效果。而方案二、三的风流动频率将较方案一更大,对校园已有建筑风环境影响较大。且方案二、三的迎风与被风面正负风压差超过规范限定的5Pa,应予以适当调整以优化整体校园风环境。
其他文献
本文研究的是一种下肢训练康复机器人。下肢振动训练康复机器人主要包括仿生下肢运动机构、跑步机架和垂直振动装置。它采用仿生下肢运动机构联合跑步机架和垂直振动装置来模拟人体走路进行下肢康复训练。仿生下肢运动机构穿戴在患者身上贴合下肢运动并克服腿部自身重力运动,循环的步态运动也使患者形成神经肌肉记忆,各机构的协同作用大大提高了康复治疗几率。垂直振动装置产生的高频快速振动波能够引起提升肌肉收缩效率,使患者的
目的:了解武汉市社区老年慢性病患者的一般状况、健康素养水平、养老准备现状;探讨健康素养与养老准备二者间的相关性;探究老年慢性病患者养老准备的影响因素,为老年慢性病患者养老准备相关研究和护理干预提供理论依据。方法:采用便利抽样法对武汉市江岸区、硚口区、东西湖区10个社区340例老年慢性病患者进行调查。调查工具包括老年慢性病患者一般资料调查表、慢性病病人健康素养量表、养老照护准备量表和日常生活活动能力
新城疫(Newcastle disease,ND)是一种禽类的高致病性的家禽疾病,由新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)引起。ND因其与之相关的巨大的死亡率和发病率而具有重要的经济意义,被国际兽疫局(OIE)确认为除禽流感之外的另一种A类禽病。因此,有必要加强NDV的诊断和监测。除了经典的病毒分离鉴定外,NDV的检测方法还包括血凝试验(HA)、血凝抑制试验(HI)、
学位
甘露聚糖酶作为一种重要的半纤维素酶,能把甘露聚糖水解为甘露糖和甘露寡糖;近些年来,人们慢慢对甘露聚糖酶熟知与开发,甘露聚糖酶现在在食品、饲料、制药、石油、纺织以及纸张的加工等等行业有着举足轻重的利用价值,因此该酶的应用潜力非常之大。本研究的主要目的就是挖掘一些具有应用前景广阔的新型甘露聚糖酶。甘露聚糖是存在于植物细胞壁中的半纤维素的重要成分,其生物降解主要依靠甘露聚糖酶催化来完成。本研究重组表达并
在水果生产过程中,对水果花卉开花强度的准确估计是影响种植者制定作物管理决策的关键因素,与水果的产量密切相关。利用计算机视觉来估计开花强度是一个潮流的方向,现有的计算机视觉方法主要为对水果花卉图像进行分割,进而估计开花强度。当前的计算机视觉花卉分割方法尽管能够取得较好的分割精度,但是这些方法都有限制条件,它们大多只能在特定条件下使用,当花卉种类、光照条件、天气环境、相机与果树的相对位置等发生变化时,
工程中的桩基础广泛的使用,是深基础结构形式的重要一种,不论是地下建设还是地上风洞厂房建设应用广泛。但动力作用下,桩-土相互作用体系极具复杂,所以现有的研究成果还不能完全满足工程设计需要,特别是在具有突加性和冲击性的动力荷载作用下,更没有成熟的理论方法可以应用到工程实际当中。因此,风洞荷载作用下厂房桩基础动力反应的意义在于能够通过计算手法呈现加载时动力特性、本构特性反应、特性规律,具有一定的学术意义
产酯酵母,又称生香酵母或者产膜酵母,经过代谢后能够产多种香气成分,如乙酸乙酯、己酸乙酯以及各种醇等,在食品工业的应用研究日益受到关注。锌是动物和人类的第二大必需微量元素,它在许多生物过程中起着关键作用,锌缺乏会导致生长迟缓、性功能减退、细胞介导的免疫功能障碍和认知障碍。通过酵母发酵生产的富锌酵母(Zinc-rich yeast,ZnY)富含蛋白质、肽和氨基酸,且与无机锌相比,还具有较高的生物利用度
微拟球藻(Nannochloropsis sp.)是一类具有较高含量二十碳五烯酸(EPA)的海洋微藻,由于其具有易培养、生长周期短、产油量高等特点,被认为是未来可替代深海鱼油制取EPA的有效来源之一。微拟球藻中EPA多集中于极性脂中,以微拟球藻为原料提取含EPA脂质时,应同时考虑对极性脂的提取。其次,微拟球藻细胞壁具有双层致密的结构,强度是植物细胞壁的三倍,会阻碍细胞内脂质的提取,因此,需对微拟球
目前市场上的瓶盖功能单一,而随着消费者对内装饮料品质的要求越来越高,开发新型功能性瓶盖显得尤为迫切。本研究分别采用三种材料制备功能性瓶盖并开展了相关研究,三种材料分别为抗氧化复合材料、高阻隔复合材料和生物基复合材料。首先,通过将抗氧化剂丁基羟基茴香醚(BHA)或丁基羟基甲苯(BHT)以及白色色母粒与高密度聚乙烯(HDPE)共混,制备了抗氧化剂含量为0%、1%和2%的抗氧化塑料瓶盖。傅里叶变换红外光