对高原地区某工程的弧形大跨结构屋面的积雪分布规律进行了研究。采用FLUENT软件中的Mixture多相流模型建立风雪两相流场模型,分别采用标准k-w、SST k-w和k-kl-w湍流模型对立方体周围积雪分布规律开展了数值分析,通过与试验结果的对比分析验证了模型计算结果的准确性。进而详细研究了风速和风向角对弧形大跨结构屋面积雪分布的影响。结果表明:风向角主要影响弧形大跨结构屋面不同分区的积雪分布系数出现最大值和最小值的区域;0°和180°风向角最不利;位于屋面中部且高度相对较低的B2和B3区域积雪受风力侵蚀较少,屋面积雪分布系数较大;5m/s风速为该弧形大跨结构屋面积雪分布的最不利风速,远离来流方向且屋面有凸起的区域积雪沉积量较大;5m/s~13.5m/s风速范围内,屋面积雪分布系数随风速的增大不断减小;当风速增大至7m/s时,各分区的屋面积雪分布系数均小于1;提出了弧形大跨结构分区的屋面积雪分布系数,为相关工程设计提供参考。
对高原地区某工程的弧形大跨结构屋面的积雪分布规律进行了研究。采用FLUENT软件中的Mixture多相流模型建立风雪两相流场模型,分别采用标准k-w、SST k-w和k-kl-w湍流模型对立方体周围积雪分布规律开展了数值分析,通过与试验结果的对比分析验证了模型计算结果的准确性。进而详细研究了风速和风向角对弧形大跨结构屋面积雪分布的影响。结果表明:风向角主要影响弧形大跨结构屋面不同分区的积雪分布系数出现最大值和最小值的区域;0°和180°风向角最不利;位于屋面中部且高度相对较低的B2和B3区域积雪受风力侵蚀较少,屋面积雪分布系数较大;5m/s风速为该弧形大跨结构屋面积雪分布的最不利风速,远离来流方向且屋面有凸起的区域积雪沉积量较大;5m/s~13.5m/s风速范围内,屋面积雪分布系数随风速的增大不断减小;当风速增大至7m/s时,各分区的屋面积雪分布系数均小于1;提出了弧形大跨结构分区的屋面积雪分布系数,为相关工程设计提供参考。
对高原地区某工程的弧形大跨结构屋面的积雪分布规律进行了研究。采用FLUENT软件中的Mixture多相流模型建立风雪两相流场模型,分别采用标准k-w、SST k-w和k-kl-w湍流模型对立方体周围积雪分布规律开展了数值分析,通过与试验结果的对比分析验证了模型计算结果的准确性。进而详细研究了风速和风向角对弧形大跨结构屋面积雪分布的影响。结果表明:风向角主要影响弧形大跨结构屋面不同分区的积雪分布系数出现最大值和最小值的区域;0°和180°风向角最不利;位于屋面中部且高度相对较低的B2和B3区域积雪受风力侵蚀较少,屋面积雪分布系数较大;5m/s风速为该弧形大跨结构屋面积雪分布的最不利风速,远离来流方向且屋面有凸起的区域积雪沉积量较大;5m/s~13.5m/s风速范围内,屋面积雪分布系数随风速的增大不断减小;当风速增大至7m/s时,各分区的屋面积雪分布系数均小于1;提出了弧形大跨结构分区的屋面积雪分布系数,为相关工程设计提供参考。
为研究低层双齿大棚屋面的风致积雪分布规律,基于FLUENT软件中的Mixture多相流模型,建立了风雪两相流场模型。为验证风雪两相流场的准确性并选择合适的湍流模型,采用k-w, SST k-w和k-kl-w湍流模型分别对立方体周围积雪分布进行数值分析,并将数值分析结果与试验结果进行对比以验证数值方法的正确性,进而详细研究了风速、风向角、屋面坡度比和结构双齿长宽比对低层双齿大棚屋面风致积雪分布的影响。结果表明:风雪两相流模型和k-kl-w湍流模型建立的风雪两相流流场可以较好地反映低层双齿大棚屋面的积雪分布情况;大棚屋面积雪厚度随着风速和屋面坡度比增大而减小,且屋面坡度比的影响程度较风速与风向角的影响小;大棚屋面积雪受侵蚀和堆积区域位置随风向角变化而变化;大棚结构长宽比对屋面积雪分布的影响较小;低层三齿大棚屋面和低层四齿大棚屋面的屋面积雪分布系数可参考低层双齿大棚屋面;提出的低层双齿大棚屋面积雪不均匀分布系数可为低层双齿大棚屋面的冬季防雪灾设计提供参考。
为研究低层双齿大棚屋面的风致积雪分布规律,基于FLUENT软件中的Mixture多相流模型,建立了风雪两相流场模型。为验证风雪两相流场的准确性并选择合适的湍流模型,采用k-w, SST k-w和k-kl-w湍流模型分别对立方体周围积雪分布进行数值分析,并将数值分析结果与试验结果进行对比以验证数值方法的正确性,进而详细研究了风速、风向角、屋面坡度比和结构双齿长宽比对低层双齿大棚屋面风致积雪分布的影响。结果表明:风雪两相流模型和k-kl-w湍流模型建立的风雪两相流流场可以较好地反映低层双齿大棚屋面的积雪分布情况;大棚屋面积雪厚度随着风速和屋面坡度比增大而减小,且屋面坡度比的影响程度较风速与风向角的影响小;大棚屋面积雪受侵蚀和堆积区域位置随风向角变化而变化;大棚结构长宽比对屋面积雪分布的影响较小;低层三齿大棚屋面和低层四齿大棚屋面的屋面积雪分布系数可参考低层双齿大棚屋面;提出的低层双齿大棚屋面积雪不均匀分布系数可为低层双齿大棚屋面的冬季防雪灾设计提供参考。
以吉林新火车站为研究对象,在流体计算软件FLUENT 6.3基础上编写相应的UDF后处理程序。基于Euler-Euler体系的两相流理论,采用FLUENT和UDF后处理程序对吉林新火车站周围的风雪运动进行了全尺度的数值模拟,得到了不同风速、风向下屋盖表面风致雪压的不均匀分布情况。结果表明:在风、雪作用后,屋盖以及雨棚上的雪压分布会发生改变,雪压分布非均匀;不同风向下,积雪分布系数的最大值集中在站台雨棚邻近主站房的区域;积雪漂移沉积效应主要受风速影响,风速较大的区域积雪的侵蚀越明显,在风速小的区域积雪沉积量也较大。
以吉林新火车站为研究对象,在流体计算软件FLUENT 6.3基础上编写相应的UDF后处理程序。基于Euler-Euler体系的两相流理论,采用FLUENT和UDF后处理程序对吉林新火车站周围的风雪运动进行了全尺度的数值模拟,得到了不同风速、风向下屋盖表面风致雪压的不均匀分布情况。结果表明:在风、雪作用后,屋盖以及雨棚上的雪压分布会发生改变,雪压分布非均匀;不同风向下,积雪分布系数的最大值集中在站台雨棚邻近主站房的区域;积雪漂移沉积效应主要受风速影响,风速较大的区域积雪的侵蚀越明显,在风速小的区域积雪沉积量也较大。