本站原创摘要5-7
Abstract7-13
第一章 绪论13-27
1.1 课题背景13
1.2 悬挑屋盖风洞实验探讨近况13-17
1.2.1 刚性风洞实验14-15
1.2.2 气弹风洞实验15-17
1.2.3 实测17
1.3 计算风工程探讨近况17-20
1.4 风场模拟难点20-21
1.5 湍流的探讨策略21-25
1.5.1 直接数值模拟22-23
1.5.2 雷诺平均23-24
1.5.3 大涡模拟24-25
1.6 本论文探讨的主要内容与特点25-27
第二章 大涡模拟论述和数值策略27-47
2.1 大涡模拟制约方程27-34
2.1.1 Nier-Stokes方程27-28
2.1.2 高雷诺数湍流的描述28-29
2.1.3 尺度分离和滤波29-33
2.1.4 过滤后的N-S方程及定解条件33-34
2.2 格子模型34-40
2.2.1 Smagorinsky模型35-36
2.2.2 动力涡粘模型36-37
2.2.3 动力混合模型37-38
2.2.4 Vreman涡粘模型38
2.2.5 动力全局系数涡粘模型38-40
2.3 盒子滤波的数值策略40-41
2.4 网格非匹配技术41-46
2.4.1 三维多块结构网格双向非匹配拼接42-43
2.4.2 判断公共面的有着43-44
2.4.3 小面的角点44-46
2.4.4 多块方程求解46
2.5 本章小结46-47
第三章 数值风场三维大涡模拟程序开发和验证47-93
3.1 程序BLES数值求解策略48-51
3.1.1 离散化和网格系统48-49
3.1.2 时间和空间离散格式49
3.1.3 边界条件49
3.1.4 并行对策49-50
3.1.5 结果处理50-51
3.2 湍流槽流51-62
3.2.1 计算说明53
3.2.2 Re_τ360槽流大涡模拟53-58
3.2.3 werner-wengle璧面模型验证58-59
3.2.4 子块三维非匹配算法验证59-62
3.3 圆柱绕流62-78
3.3.1 计算说明63-65
3.3.2 全局统计结果比较65-66
3.3.3 平均流场统计特性66-73
3.3.4 瞬态流场73-78
3.4 高雷诺数方柱绕流78-92
3.4.1 计算参数说明78-81
3.4.2 全局结果浅析81-84
3.4.3 平均压力场浅析84-85
3.4.4 平均速度场浅析85-89
3.4.5 平均场的流线89-90
3.4.6 瞬态流动90-92
3.5 小结92-93
第四章 大跨度悬挑屋盖风场入口湍流生成93-108
4.1 风洞实验风场入口湍流特点94-97
4.1.1 平均风速剖面94-95
4.1.2 纵向湍流强度95
4.1.3 纵向脉动速度谱95-96
4.1.4 湍流积分尺度96-97
4.2 基于LES的风场入流生成策略论述97-103
4.2.1 入流生成策略概述97-99
4.2.2 湍流边界层的相似率99-100
4.2.3 提取再循环生成入流策略100-103
4.3 粗糙地面高雷诺数风场入流的生成算法103-104
4.4 算例浅析104-107
4.4.1 计算参数104-105
4.4.2 统计特点105-107
4.5 本章小结107-108
第五章大跨度悬挑屋盖绕流风场大涡模拟108-131
5.1 计算参数设置108-115
5.1.1 几何参数108-111
5.1.2 边界条件和雷诺数111
5.1.3 计算网格111-114
5.1.4 算例参数设置114
5.1.5 来流风向的选取114-115
5.2 悬挑屋盖的平均风压特性115-121
5.2.1 风压系数分布115-117
5.2.2 屋面倾角对风压分布的影响117-120
5.2.3 屋面倾角对总风力的影响120-121
5.3 悬挑屋盖流动机理121-129
5.3.1 风流路径121-124
5.3.2 漩涡识别124-125
5.3.3 风场二阶统计特点125-128
5.3.4 湍流能量耗散率128-129
5.4 悬挑屋盖的风场脉动特性129-130
5.4.1 漩涡脱落频率129
5.4.2 上下屋面风压相关性129-130
5.5 本章小结130-131
结论和展望131-134