風(fēng)致屋面積雪分布特性風(fēng)洞試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究.pdf

1、介紹了風(fēng)吹雪帶來的自然災(zāi)害，對(duì)國內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行了分類和回顧，總結(jié)并歸納了風(fēng)吹雪的基本理論，并進(jìn)行了簡要分析。對(duì)若干種典型屋面的建筑結(jié)構(gòu)，通過數(shù)值模擬和風(fēng)洞試驗(yàn)兩種途徑對(duì)風(fēng)致屋面積雪分布進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容如下:
　　1.基于歐拉兩流體混合模型和Wilcox最新改進(jìn)的k-ω湍流模型，開發(fā)風(fēng)雪兩相流數(shù)值模擬分析程序Snow2D。模擬中為考慮積雪對(duì)流動(dòng)的影響，計(jì)算區(qū)域的積雪邊界采用了時(shí)變自適應(yīng)變形技術(shù)。為提高計(jì)算過程的穩(wěn)健，程序中

2、還應(yīng)用了一些較新的數(shù)值方法，并對(duì)程序進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　2.利用Snow2D對(duì)一典型階梯形屋面及兩種斜坡屋面的風(fēng)致屋面積雪分布進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了屋面流動(dòng)特性，獲得了若干狀態(tài)下屋面的積雪系數(shù)以及屋面雪深分布隨時(shí)間發(fā)展歷程，分析了不同入流速度比對(duì)屋面積雪分布特性的影響。
　　3.基于拉格朗日隨機(jī)模型和Snow2D單相流模式，開發(fā)了風(fēng)致雪粒遷移運(yùn)動(dòng)模擬分析程序，通過PDF隨機(jī)采樣模擬了粒子運(yùn)動(dòng)的Monte Carlo過程。采用粒子

3、單元位置的優(yōu)化搜索方法，提高了程序計(jì)算效率?？疾炝瞬煌Ｗ哟笮〖安煌L(fēng)速對(duì)雪粒運(yùn)動(dòng)的影響，然后對(duì)典型階梯形屋面的積雪分布進(jìn)行模擬，考察了屋面的積雪效率，獲得了屋面積雪分布隨時(shí)間發(fā)展歷程。
　　4.從幾何、運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)力學(xué)等方面，分析了風(fēng)吹雪風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ托枰獫M足的模型相似律，歸納了模型主要相似性參數(shù)。
　　5.采用細(xì)石英砂作為吹雪模型粒子，對(duì)一典型階梯形屋面及兩種斜坡屋面的風(fēng)致屋面積雪分布進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)研究。首先對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)量