振动与冲击
振動與遲擊
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JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK
2015年
2期
85-90
,共6页
方平治%顾明%谈建国%韩志惠
方平治%顧明%談建國%韓誌惠
방평치%고명%담건국%한지혜
大气边界层%标准壁面函数%壁面函数问题%物理粗糙高度%空气动力学粗糙长度
大氣邊界層%標準壁麵函數%壁麵函數問題%物理粗糙高度%空氣動力學粗糙長度
대기변계층%표준벽면함수%벽면함수문제%물리조조고도%공기동역학조조장도
atmospheric boundary layer%standard wall function%wall function problem%physical roughness height%aerodynamic roughness length
在雷诺平均 N -S 方程湍流模型框架内,壁面函数常用来模型化壁面附近的低雷诺数流动。探讨基于标准湍流模型数值模拟大气边界层中出现的壁面函数问题。在已有标准壁面函数基础上,通过增加一个附加项来模型化地表上面建筑结构等粗糙元由于大小不一、错乱分布对地表附近空气流动产生的附加影响。通过模拟缩尺比为1∶300的具有较大空气动力学粗糙长度的中性大气边界层,以及缩尺比为1∶50的 TTU 低矮建筑模型在中性大气边界层内的绕流,对附加项的有效性和使用场合进行评估和说明。结果表明:附加项对于解决壁面函数问题,即在计算域内保持来流边界条件是必要的。
在雷諾平均 N -S 方程湍流模型框架內,壁麵函數常用來模型化壁麵附近的低雷諾數流動。探討基于標準湍流模型數值模擬大氣邊界層中齣現的壁麵函數問題。在已有標準壁麵函數基礎上,通過增加一箇附加項來模型化地錶上麵建築結構等粗糙元由于大小不一、錯亂分佈對地錶附近空氣流動產生的附加影響。通過模擬縮呎比為1∶300的具有較大空氣動力學粗糙長度的中性大氣邊界層,以及縮呎比為1∶50的 TTU 低矮建築模型在中性大氣邊界層內的繞流,對附加項的有效性和使用場閤進行評估和說明。結果錶明:附加項對于解決壁麵函數問題,即在計算域內保持來流邊界條件是必要的。
재뢰낙평균 N -S 방정단류모형광가내,벽면함수상용래모형화벽면부근적저뢰낙수류동。탐토기우표준단류모형수치모의대기변계층중출현적벽면함수문제。재이유표준벽면함수기출상,통과증가일개부가항래모형화지표상면건축결구등조조원유우대소불일、착란분포대지표부근공기류동산생적부가영향。통과모의축척비위1∶300적구유교대공기동역학조조장도적중성대기변계층,이급축척비위1∶50적 TTU 저왜건축모형재중성대기변계층내적요류,대부가항적유효성화사용장합진행평고화설명。결과표명:부가항대우해결벽면함수문제,즉재계산역내보지래류변계조건시필요적。
Wall function is preferred to model the low Reynolds-number flow near wall based on the Reynolds-averaged Navier-Stokes turbulent models.Then wall function problem in simulating the atmospheric boundary layer based on the standard turbulent model was investigated.An extra term which considers the extra effects induced by non-uniform and irregular distribution of rough elements such as various structures on the land surface was proposed and appended to the widely accepted standard wall function.The effectiveness and application situation of the proposed term were demonstrated by simulating a neutral wind field with the scale of 1:300 featured by larger aerodynamic roughness length. The flow around the TTU model in a neutral wind field with the scale of 1:50 was then simulated.The extra term is shown to be necessary to solve the wall function problem ,i.e.,the preservation inlet flow boundary conditions in computation domain in both cases.