Задачи и методы численного и физического исследования аэродинамики высотных зданий в прибрежной зоне «море-суша» (англ.)

С.А. Исаев, Н.И. Ватин, ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Санкт-Петербург, Россия
В.А. Лебига, В.Н. Зиновьев, ФГБУН Институт теоретической и прикладной механики им.С.А.Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук, г. Новосибирск, Россия
Кэ-ЧинЧан, Цзюн-Цзи Мяу, Институт астронавтики и аэронавтики Национального Чен-Кунг университета, Тайнань, Тайвань

Обсуждаются задачи и методы численного и физического исследования ветрового потока в приземном слое в прибрежной зоне «море-суша» и его влияние на городскую застройку с высотными сооружениями с учетом дискретной шероховатости местности и рельефа. Также рассматриваются некоторые проблемы окружающей среды, связанные с переносом и рассеиванием веществ от различных источников загрязнения. 

Среди решаемых проблем есть несколько взаимосвязанных задач: прогнозирование нестационарных ветровых нагрузок на высотные здания в городской местности с учетом дискретной шероховатости (в том числе леса и топографии) в прибрежной зоне; рациональное расположение строений в городской зоне на основе критерия минимума сопротивления; экспериментальное исследование средних и пульсационных характеристик при обтекании изолированного тела, тандема и пакета тел. Применение численного моделирования в рамках многоблочных вычислительных технологий обеспечивает достоверный прогноз ветровых нагрузок в городских районах с высотными зданиями, используя подход, основанный на решении системы уравнений URANS совместно с SAS-MSST моделями турбулентности. Особое внимание уделяется разработке согласованных условий на входе границ вычислительной области на основе решения трехмерных задач об эволюции атмосферного пограничного слоя на шероховатой поверхности. 

Экспериментальное изучение пульсаций в сдвиговой области обтекания моделей зданий выполняется с помощью диагностики, способной с высоким разрешением по времени измерять мгновенные положительные и отрицательные скорости, включая методы термоанемометрии, разрабатываемые в ИТПМ СО РАН и методы LDA /PIV, используемые в Институте астронавтики и аэронавтики (IAA) Национального Чен-Кунг университета (NCKU) на Тайване. При изучении нестационарных процессов применяются методы вейвлет-анализа и эмпирического разложения пульсаций по частотно-временным модам с последующим применением к ним преобразования Гильберта.

Ключевые слова:

высотные здания; ветровое воздействие; нестационарные течения; силы; пульсации; расчет; верификация; многоблочные сетки; модели турбулентности; URANS; пакеты программ; анемометры; PIV техника; Вейвлет анализ

Полный текст статьи в pdf

(Исаев С.А., Ватин Н.И., Лебига В.А., Зиновьев В.Н., Кэ-Чин Чан, Цзюн-Цзи Мяу. Задачи и методы численного и физического исследования аэродинамики высотных зданий в прибрежной зоне «море-суша» // Инженерно-строительный журнал. 2013. №2(37). С. 54-61).

Ссылки по теме:

Исаев С.А., Ватин Н.И., Баранов П.А., Судаков А.Г., Усачов А.Е., Егоров В.В. Разработка и верификация многоблочных вычислительных технологий для решения нестационарных задач строительной аэродинамики высотных зданий в рамках подхода URANS // Инженерно-строительный журнал. 2012. №1(36). С. 103-109.
URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2013_01/isaev.html

Рутман Ю. Л., Мелешко В. А. Оценка сооружений на возникновение галопирования // Инженерно-строительный журнал. 2011. №6(24). С. 5-11.
URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2011_06/meleshko.html

Гузеев А. С., Короткин А. И., Лебедев А. О., Роговой Ю. А. Анализ некоторых результатов по определению аэродинамических характеристик высотных зданий // Инженерно-строительный журнал. 2009. №3. С. 50-52.
URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2009_03/korotkin.html



Поиск по сайту
 
Контакты Карта сайта
Все права защищены. При использовании информации с данного сайта ссылка на источник обязательна