基于数值技术的高层建筑无缩尺风致绕流刚性与气动弹性分析
流体动力学
2022-02-16 v2
摘要
本研究聚焦于作用于标准英联邦航空咨询委员会（CAARC）建筑模型上的风荷载。由于对物理空间的高要求，采用了数值建模而非风洞试验。这主要归因于包含 RANS 及更精确的 LES 等湍流模型的 CFD 代码之优越性。然而，基于数值研究所得结果的不足，通过与文献中可获取的实验数据直接对比得以弥补。本研究超越了典型的刚性建筑结构，通过双向耦合流固相互作用考虑了气动弹性结构在风力作用下的微小变形，同时将建筑的自然基频设计为 0.2 Hz。所有 LES 模型均采用改进的 Smagorinsky-Lily 模型，结果与可获取的风洞实验数据进行了比较。研究发现，就压力分布与尾流形成而言，耦合 LES 分析相较于刚性流体域与风洞数据具有更好的相关性，尽管增加了计算时间。不过，所有这些读数都依赖于边界条件，后者需为未来使用进行精确预估。
引用
@article{arxiv.2202.02795,
title = {Rigid and Aeroelastic Analysis of Wind Induced Flow Behavior Around Unscaled Tall Buildings using Numerical Techniques},
author = {V. A. U. De Alwis and P. H. T. D. Weerarathne and K. K. Wijesundara},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.02795},
year = {2022}
}
备注
33 pages, 22 figures, Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics