方柱
- 并列双方柱在偏向流流态下的气动性能
.均匀来流下两个方柱并列排列是群体超高层建筑的一种简化模型［6］，研究者主要通过风洞试验［7-9］和数值模拟［10-13］对其气动性能、流场特性、干扰效应开展研究.以往研究［7-13］表明：随着间距比的增大，并列双方柱的流场流态、气动力和Strouhal数等会随间距发生显著变化.Okajima 等［7］通过风洞试验研究了Re在7×104时不同高宽比并列矩形柱的平均风压和平均气动力.Alam 等［9］通过流场显示和测力试验详细分析了Re=4.7×104时双方
湖南大学学报（自然科学版） 2023年1期2023-01-31
- 鲁班锁的别样玩法
锁。鲁班锁由6根方柱交叉拼接而成。因为6根方柱互有重合的地方，所以有些方柱肯定不是完整的，而是被挖掉了一部分。也正因为这样，鲁班锁才会产生如此巧妙的拼装方式。从外面观察拼装好的鲁班锁，我们可以发现每根方柱之间没有一丝空隙。但光用眼睛看还不够，双手也要动起来呀！一起来算出鲁班锁的体积吧。计算拼装好的鲁班锁的体积有很多种方法。今天主要介绍2种：一种是将鲁班锁分解成容易计算体积的几个组成部分，另一种是运用能使重叠部分不被重复计算的容斥原理。假设1根完整的方柱可以
数学大王·中高年级 2022年12期2022-12-11
- 过渡流下近壁单方柱绕流的实验研究
究了在大雷诺数下方柱尾流的湍动能变化和速度分布，同时获得了方柱尾流的重构流场和低阶模态；文献［5］研究了单圆柱绕流在湍流状态下的流动情况，从而得出了圆柱绕流尾迹受是受壁面边界层厚度与间隙比影响的；文献［6］时对方柱的流场情况进行了实验研究，并且通过LDV发现了在雷诺数为（2.2×104）时，涡的大小与分布情况和方柱尾迹的速度分布规律；文献［7］对近壁圆柱绕流进行了数值模拟，他们利用LES方法，发现了当雷诺数为（1.31×104），间隙比为0.2和0.6时圆
机械设计与制造 2022年11期2022-11-21
- DIC方法在PVA纤维混凝土振动材性实验中的应用
体积掺量的混凝土方柱在正弦波持续作用下的差异。1 数字图像相关方法原理数字图像相关方法是20世纪80年代由美国南卡罗来纳州大学的Petter和日本Yamaguchi等同时提出。该测量系统主要由CCD摄像机、高速图像采集卡、光源和计算机组成。利用数学相关方法分析受荷载作用下试样表面数字图像，将表面随机分布的散斑点数据记录在数字图像中，利用数字图像的灰度值模式来精确测定变形、位移。数字图像相关方法处理的是变形前后的两幅数字图像，通常将变形前的数字图像称为参考图
苏州科技大学学报(自然科学版) 2022年3期2022-09-19
- 方柱绕流吹气降噪数值研究
0和=45°时在方柱的前侧或后侧施加吹气或吸气为最佳控制情况，在该条件下涡旋脱落得到抑制并且阻力系数减小了约39%。本文主要通过数值模拟的方法研究了在方柱分离点处施加垂直来流速度方向吹气控制下的气动噪声特性，对零度迎角下三维方柱进行了流场和声场特性研究，包括固定吹气速度3 m/s和固定吹气速度比(吹气速度/来流速度=0.1)的控制条件下改变来流速度大小的情况，探究吹气降噪机理和吹气控制效果。1 基本算例数值计算1.1 基本算例计算设置在三维方柱算例验证的数
民用飞机设计与研究 2022年1期2022-07-11
- 全风向角下小间距双方柱绕流的大涡模拟
化为均匀来流下双方柱绕流问题［1-3］，研究双方柱的间距和风向角等参数对方柱气动力、表面风压和流场结构的影响规律。针对小间距比双方柱绕流，以往文献主要围绕串列、并列和错列三种布置形式。Alam 等［3］的试验研究和杜晓庆等［4］的数值研究发现，串列双方柱在间距比P/B=1.5～1.9时（P为柱心间距，B为方柱边长）下游方柱会出现负阻力。Agrawal等［5］研究发现小间距比并列双方柱会出现偏向流现象，即两个柱体的尾流区域具有显著的宽窄差异；而随着间距比增加
同济大学学报（自然科学版） 2022年6期2022-07-06
- 基于“神威·太湖之光”的三维有限长方柱绕流直接数值模拟
，并以三维有限长方柱绕流为算例，使用SIMPLE（semi-implicit method for pressure linked equations）算法对绕流流动进行直接数值模拟。1 并行方案“神威·太湖之光”是我国自主研发的世界首台峰值运算速度超过十亿亿次的超级计算机，在2016～2017 年连续位居计算机性能世界500 强榜单的第1 位[1]。该计算系统基于SW26010 异构众核处理器构建，可通过主核、从核实现异构形式的多级并行计算，目前已应用于
中国舰船研究 2022年3期2022-07-05
- 基于MPS方法模拟低雷诺数方柱绕流问题
者用试验的方式对方柱绕流的流场及方柱受力进行测量，还有大量学者用基于网格的计算流体力学方法对方柱或圆柱绕流进行了相关研究[4-8]。但是利用无网格粒子法对柱体绕流进行模拟的研究还不算很多。Yildiz等[9]提出了一种用于光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics method，简称SPH)方法的改进固体边界处理方法，多边界切线法(multiple boundary tangent method，简称MBT)解决了粒
海洋工程 2022年3期2022-06-06
- 上游切角倒角小间距比串列方柱大涡模拟研究
6]。其中串列双方柱结构最为常见，对其进行研究在理论与工程应用中具有重要意义。已有研究表明，在间距较小时，下游方柱受到较为严重的干扰，平均风荷载减小，体现为“遮挡效应”[7-8]，对下游方柱的迎、侧风面均造成影响；当间距较大时，上、下游方柱间干扰效应逐渐消失。气动措施能有效地改变结构的风荷载与风致响应，具有较好的适用性[9]，其中改变方柱的角部形状是工程上较常用的气动措施。张正维等[10]利用风洞试验探究了不同的圆角率大小对高层建筑的气动弯矩造成的影响，发
振动与冲击 2022年7期2022-05-04
- 基于格子玻尔兹曼方法的二维柔性梁与刚性方柱相互作用的数值研究
固耦合问题相比，方柱后加柔性体的文献记载更少。对于方柱振动问题，Bearmann 等[5]针对风洞中的方柱进行了实验研究。Coeless 和Parkinson[6]发展了拟稳态模型，模拟了方柱振动，并与实验进行了对比。Zhao 等[7]数值模拟了低雷诺数下带流向角的单方柱振动问题，研究发现：当流向角为0°时单方柱并无驰振现象，且锁定区域较小；当流向角为22.5°和45°时有驰振，且锁定区域明显增大。Sharma和Dutta[8]通过实验分别对带有刚性和柔性
船舶力学 2022年4期2022-04-21
- 贝雷方柱支撑体系在大跨度钢结构中的应用
为贝雷排柱和贝雷方柱，形式如图4所示。考虑到现场诸多不确定性因素，而且贝雷方柱承载能力更大，故本工程选择采用贝雷方柱作为大跨度钢桁架的支撑体系。图4 贝雷排柱和贝雷方柱3 支撑体系设计查阅相关资料可知贝雷片材质为16Mn，标准平面尺寸为长3.0 m、宽1.5 m，非标准片尺寸为长、宽均为1.5 m或长1.0 m、宽1.5 m，每片贝雷片插头间采用M50销钉连接。本工程支撑胎架采用贝雷片组成的方柱形式，如图5所示。贝雷方柱成形横截面尺寸为1 900 mm×1
建筑施工 2021年9期2021-12-22
- 平均风荷载作用下斜列三方柱的干扰效应研究
353000)方柱在实际工程中应用广泛，例如桥墩、桥塔、海上钻井平台、超高层建筑群等.与圆柱类似，方柱作为最典型的钝体结构之一，在实际工程应用中通常也不是以单一的形式存在，它们往往按照一定的方式进行排列和布置，以“组”或“群”的形式呈现.多方柱的绕流伴随着流动的分离、碰撞、再附着、漩涡脱落等十分复杂的流动现象，这些都是影响结构抗风的重要因素.因此，研究多方柱在不同形式下的排列和布置时的流动特性就显得十分有意义.20 世纪七八十年代学者们就对方形截面的钝体
湖南城市学院学报（自然科学版） 2021年6期2021-12-21
- 并列三方柱气动特性的试验研究
050043)多方柱结构在桥墩、桥塔、高层建筑群等实际土木工程中较多存在。由于间距不大，多方柱结构之间存在气动干扰。与单方柱结构相比，在某些特定的情况下，多方柱结构的风荷载可能会被放大，风振性能可能会变差。准确掌握多方柱结构的气动特性对于实际土木工程结构的抗风设计具有重要意义。相对来流呈并列布置是多方柱结构的一种典型布置形式，其气动特性引起了国内外众多学者的关注，其中以并列双方柱的研究最广泛。Kondo[1]通过三维数值计算的方法发现，并列双方柱的气动力特
振动与冲击 2021年22期2021-12-02
- 全风向角下双方柱脉动气动性能试验研究
以均匀来流中的双方柱作为群体超高层建筑的简化模型.双方柱绕流受众多因素影响，流场结构复杂，研究双方柱，特别是下游方柱的脉动气动性能有助于理解超高层建筑的气动干扰机理.国内外学者对二维单方柱的气动力与流场结构已有了非常深入的研究[7-9]，其气动力与流场结构受风向角的影响显著，而受雷诺数的影响较小.对双方柱的研究则主要针对串列[10-13]及并列[14-17]两种布置形式，方柱间距比P/B（其中P 为柱心距，B 为方柱边长）对串列和并列方柱的表面风压、气动力
湖南大学学报（自然科学版） 2021年11期2021-12-01
- 多物质ALE方法在海啸波冲击方柱问题中的研究
SPH方法研究了方柱自身旋转角度对屏蔽效应及聚焦效应的影响，发现方柱正对海啸波时受到的波浪力最大；Yang等[10]利用ANSYS Fluent软件，研究了溃坝波冲击下前屋对后屋的防护作用，发现如果前后屋之间的间隙足够大，则前屋对后屋几乎没有防护作用；Wei等[11]用GPUSPH的方法，研究了海啸冲击下副公路桥及防波堤对主桥的冲击减缓作用，发现防波堤与主桥之间的最佳减缓距离约为当地水深的8倍或来袭海啸高度的13倍。海啸波与结构物相互作用数值模拟涉及到流固
水道港口 2021年4期2021-11-21
- 圆角化对受迫振动方柱绕流特性影响机理分析1)
[4-7]通过对方柱绕流研究,发现相较于尖角方柱,圆角r/D=1/6 方柱的平均阻力和升力有一定的减小.Kawai[8]通过方棱柱和矩形棱柱的风洞实验,指出圆角、切角、凹角3 种处理方法中,圆角化处理对方棱柱的气动弹性不稳定性抑制效果最好,风致振动的幅值随着圆角参数的增大而减小.Hu 等[9]基于不同转角半径方柱的近尾迹实验研究,指出当r/D从0 增大到1/2 时,脱落涡的最大强度逐渐减弱,与涡旋相关的环流逐渐减小50%,斯特劳哈尔数St增大约60%,涡旋
力学学报 2021年7期2021-11-09
- 用格子Boltzmann方法模拟方柱绕流
便捷性，分别对单方柱和并列双方柱绕流进行了研究。对于单方柱绕流，分别研究了不同雷诺数和阻塞比对它的影响，给出了不同雷诺数下单方柱绕流的流线图和涡量图，以及平均阻力系数和最大升力系数随雷诺数的变化曲线，得到单方柱产生卡门涡街的临界雷诺数，也给出了不同阻塞比下单方柱绕流的涡量图，以及不同阻塞比对平均阻力系数和最大升力系数所产生的影响。对于并列双方柱绕流，研究了不同间距比对它的影响，给出了不同间距比下的并列双方柱绕流的流线图和涡量图，得到了流动从偏流型向对称型转
河北工业大学学报 2021年4期2021-09-23
- 方柱微结构表面熔渣接触角的数值模拟研究
值模拟得到熔渣在方柱结构上的表观接触角，并与现有的接触角预测方程进行对比分析，为金属基陶瓷涂层的疏渣微结构的设计提供指导意义.1 数值模拟1.1 VOF模型及控制方程目前界面追踪方法常用的有VOF法[8]、LBM法[9]、PIC法和两相流水平集法等，本研究采用Fluent软件中的VOF(Volume of Fluid)方法进行数值模拟.VOF法是通过相函数表示各相体积所占单元网格体积的比值，进而确定相界面的位置，该模型适用于追踪几种互不相溶合的流体界面，适
材料研究与应用 2021年3期2021-09-02
- 不同风向角下方柱气动特性的风洞试验研究*
的钝体断面形式，方柱的气动特性一直是国内外学者研究的热点。万津津等[1]使用PIV技术测量了方柱的绕流场，分析了方柱的涡脱落特性。刘宇等[2]对三种不同雷诺数下的方柱绕流进行了数值模拟，得到了不同雷诺数下的涡街脱落形态。张惠等[3]利用Lattice-Boltzmann方法对低雷诺数下的方柱绕流进行数值模拟，得到了方柱的斯托罗哈数。王远成等[4]的研究发现，RNGk-ε湍流模型可以成功地对方柱绕流中的非定常、非稳态且剧烈分离的流动进行模拟。Kim等[5]利
建筑结构 2021年15期2021-08-26
- 方柱间液气交界面形状研究
较好的精度。对于方柱弯月面形状的研究还比较缺乏，本文使用最小能量法，研究两个方柱间液气交界面的形状随着放置方向、间距、接触角、邦德数的不同而变化的情况，在方法上具备良好的精度，能对研究方形物体的弯月面形状带来一定的启示。1 模型当液体润湿固体表面时，系统的总能量W包括重力势能Wg、液体表面能Wm和壁面润湿能Ww。稳定的弯月面构型在系统总能量最小的时候取得。可以采用变分法推导出非线性的杨-拉普拉斯方程，但一般情况下该非线性弯月面方程难以求解，为了计算简便，常
河南城建学院学报 2021年3期2021-08-16
- 上游切角对串列双方柱气动性能影响研究
圆柱[3-7]和方柱[8-11]为研究对象。Sakamoto[8]和陈素琴[12]分别通过风洞试验和数值模拟研究了串列双方柱在不同间距下的流场，结果表明上、下游方柱间存在某一临界间距，在该间距前后流场会呈现出不同流态。Sohankar[13]在间距比为0.3～12.0范围内，研究了不同雷诺数对双方柱绕流的影响，将串列双方柱的流场流态分为单一钝体、剪切层再附和双涡脱三种流态。李聪洲等[14]采用改进的延迟分离涡方法对比模拟分析了高雷诺数下串列双圆柱与串列双方
振动与冲击 2021年15期2021-08-11
- 不同风向角下线形布置双方柱脉动气动力特性研究
43)线形布置双方柱的结构形式在大跨度桥梁的墩塔、高层建筑及高耸结构等实际工程中应用较多。由于间距不大，双方柱之间存在气动干扰效应。这种干扰效应与来流风向角密切相关。如图1所示，根据来流风向不同，线形布置双方柱的布置形式可以分为三种：当来流风向与双方柱的重合对称轴平行时，为串列布置(见深灰色箭头)；当来流风向垂直于双方柱的重合对称轴时，为并列布置(见浅灰色箭头)；当来流风向既不平行也不垂直双方柱的重合对称轴时，为斜列布置。图1 双方柱布置形式查阅相关文献不
振动与冲击 2021年13期2021-07-14
- 绿色纤维加固RC方柱轴心受压试验研究
绿色纤维缠绕RC方柱的加固效果的研究具有一定的的工程参考价值[1-4].1 试验概况1.1 试件设计本文试验主要考虑回收钢纤维的缠绕方式以及其缠绕间距这两种因素对混凝土柱的承载能力和延性的影响,共制作了6个试件.本文在试验柱外缠绕绿色纤维主要有螺旋缠绕和水平缠绕两种加固方式.为了使钢纤维更容易缠绕在混凝土柱上,本试验使用了钢板条加固装置,其简化了回收钢纤维加固柱的施工过程,对于矩形柱在不用倒圆角的情况下进行混凝土柱的侧向缠绕加固.试验柱相关参数如表1所示,
吉林建筑大学学报 2021年3期2021-07-02
- 关于新型加固体系与传统加固方式优劣势探究
泳良摘 要：新型方柱加固件也称为方圆扣，是指由方圆建筑模具设计研发的新型可调节方柱子模板加固件，因其是由方圆磨具来研发生产的。故以方圆品牌命名为方圆扣。新型方柱加固件是由专业工厂加工定制，同时新型方柱加固件对比传统方柱子加固方式有许多优势。关键字：方柱扣;方柱加固体系;比较一、新型过梁托新型过梁托是由本公司（河北禧钢科技有限公司）参与研发出的，可以实现高效率的过梁支撑架。其构造是将空心丝杆设置在架体上，丝杠母为圆盘式丝杠母。通过转动丝杠母，使其高度发生变化
科学与财富 2021年8期2021-07-02
- 线形布置双方柱平均气动力特性试验研究∗
的引出线形布置双方柱在高层建筑、桥梁的桥墩和桥塔等实际工程中较多采用。由于两个方柱相互干扰，导致方柱周围的流场发生变化，从而使得方柱的局部风压、整体升阻力等发生改变［1‐2］。为了准确获得线形布置双方柱的气动特性，人们通过风洞试验和数值模拟等手段进行了一些研究工作。如图1 中红色箭头所示，当来流风方向与平行的对称轴一致时，双方柱呈并列布置。并列双方柱的气动特性已有很多研究成果。陈素琴等［3］通过数值模拟的方法再现了试验中并列双方柱的间距在小于某临界值时的偏
振动、测试与诊断 2021年3期2021-06-26
- 串列多方柱气动特性的试验研究
050043)多方柱的结构布置形式在实际工程中广泛应用，如高层建筑群、桥墩、桥塔、海上钻井平台的墩柱等。串列多方柱为多方柱的典型布置形式，因串列多方柱的绕流伴随着流动的分离、再附着以及旋涡脱落等复杂的流动现象，从而使流动状态与单方柱相比有很大差异，故引起了许多学者的关注。Sakamoto等[1]通过试验的方法研究了不同间距比下串列双方柱的升阻力系数等，发现串列双方柱在间距比(方柱中心间距与特征尺寸的比)4前后有不同的流动状态。陈素琴等[2]通过数值计算的方
振动与冲击 2021年9期2021-05-17
- 方柱跨声速流动中的剪切层和尾迹特性
的钝体规范构型是方柱.近年来，方柱不可压绕流的研究报道较多[4-10]，然而缺乏关于可压缩流动的研究.由于方柱不可压绕流具有丰富的实验和数值数据，故人们常把该流动问题选为新方法的验证算例.例如，Murakami等[4]针对雷诺数Re=22 000 的方柱不可压绕流开展大涡模拟(LES)研究，评估了几种亚格子模型对计算结果的影响.结果表明，基于Lagrange型动力学模型的计算结果与实验数据吻合最好.邓小兵等[5]以方柱不可压绕流为研究对象，利用基于虚拟压缩
上海交通大学学报 2021年4期2021-04-28
- 串列双方柱的风压特性及其流场机理
流作用下的串列双方柱是群体超高层建筑的简化模型.Sohankar[13]基于数值模拟结果，将串列双方柱绕流场分为三种流态：单一钝体、剪切层再附和双涡脱流态.Yen等[14]研究了雷诺数、间距比及风向角对串列方柱的影响，结果表明：其流态、Strouhal数和平均阻力系数受到较大影响.杜晓庆等[10]通过风洞试验研究了串列双方柱间的气动干扰，发现两方柱的风压非高斯区域与间距有密切联系，但尚未从流场角度解释风压非高斯特性的机理.理解干扰条件下风压特性的流场机理，
湖南大学学报（自然科学版） 2021年3期2021-04-02
- 切角措施对方柱风压非高斯特性的影响机理
手段，可明显改善方柱的气动性能，抑制或减小柱体的气弹失稳[9]。Wang等[10]研究了切角率对方柱表面风压的影响，结果表明小切角率能明显减小方柱侧风面和背风面的负压，大切角率能有效降低角部负压。楼文娟等[11]则研究了带切角和凹槽组合的超高层建筑的风压非高斯特性。目前，角部措施对超高层建筑极值风压和风压非高斯特性的影响规律及其机理尚未澄清。超高层建筑的表面风压特性会受到多种因素的影响，如截面形式、地面粗糙度、来流湍流度、风向角、顶部形式、临近建筑干扰等，
哈尔滨工业大学学报 2021年4期2021-03-29
- 不同切角方柱斜切体驰振压电能量收集研究
模型。结果表明：方柱钝体相比于梯形柱、圆柱和三角柱，其起振折减速度最低，振幅响应最大，能量输出最高，系统的输出电压和功率随压电片长度的增加而增大。李恒[23]研究了不同截面形状的钝体在高雷诺数(1×104≤Re≤1.2×105)下流致振动的振幅、频率以及尾流响应，得到不同截面形状钝体的俘能效果对比。结果表明：梯形柱、三角柱、方柱和菱形柱的俘能效果依次增强，且方柱攻角、三角柱顶角的增加以及菱形柱轴比例的减小会抑制驰振的产生。梁盛平等[24]提出了一种附着在圆
郑州大学学报（工学版） 2021年1期2021-03-17
- 倒角切角对方柱气动性能影响的大涡模拟研究
450000)方柱是工程领域最为常见的柱体形式之一，由于其断面形式简单且分离点位置确定，一直是计算流体动力学的主要研究对象，方柱绕流问题也是钝体绕流基础问题，一直备受众多学者的关注[1-8]。气动优化措施是降低结构风荷载和风致振动的一种有效方法，研究气动措施对方柱气动力的影响，明晰其对结构周围流场及风荷载的影响规律，对复杂工程结构的气动外形优化具有重要的参考意义。对于方形截面建筑来说，角部处理是比较有效的气动优化措施之一。Davenport[9]率先开始
振动与冲击 2021年1期2021-01-18
- 两种串列方柱气动性能的试验研究*
注，特别是圆柱和方柱。均匀来流作用下的串列双方柱是简化的柱群绕流模型，研究其气动性能有助于理解柱群之间的干扰机理，并得到较为广泛的研究[5-18]。图1为串列双方柱的两种布置形式。以往研究主要针对水平布置串列双方柱(见图1(a))，尚未见到针对对角布置串列双方柱(见图1(b))的研究。图1中：U为来流速度；B为方柱边长；P为两方柱中心间距；CD,CL分别为阻力系数和升力系数；a(a′) ～d(d′)为方柱各面中点(顶点)。图1 串列双方柱的两种布置形式Fi
振动、测试与诊断 2020年5期2020-12-08
- 基于CFD的方柱绕流水动力数值模拟
数值模拟，分析单方柱[3-4]的主要绕流参数和压力脉动的变化规律。在此基础上，取定截面长宽比,分析雷诺数以及间距比对多方柱[5-6]绕流参数以及压力脉动的影响。1 数学模型计算流体力学（CFD）是流体力学的重要分支，在计算机科学发展下产生的介于数学、流体力学和计算机之间的交叉学科，主要研究内容是通过计算机和数值方法来求解流体力学的控制方程，对流体力学问题进行模拟和分析，主要遵循质量守恒、动量守恒和能量守恒三大定律，使用三大基础方程对其进行描述，文章中未考虑
舰船科学技术 2020年9期2020-10-31
- 低雷诺数中等间距串列双方柱涡激振动的数值模拟
关注[1].与单方柱相比，双方柱涡激振动的影响因素众多[2]，其干扰机理尚不明确.对于固定串列双方柱绕流，Sohankar[3]将串列双方柱的柱间流态分为单一钝体流态、剪切层再附流态(L/B=2～4，其中L为柱心间距，B为方柱边长)和双涡脱流态三类.学者将双方柱从剪切层再附流态向双涡脱流态转变的柱心间距比称为临界间距比，Sohankar[3]得出的临界间距比为L/B=4.Yen等[4]发现双方柱在剪切层再附流态时的绕流场特性非常复杂，并得出双方柱的临界间距
哈尔滨工业大学学报 2020年10期2020-09-27
- 均匀来流下方柱表面风压非高斯特性的流场机理
澄清。因此，澄清方柱表面风压非高斯特性的产生机理不仅有利于理解超高层建筑的风荷载特性，也有助于对其提出新的气动控制措施。矩形截面在超高层建筑中应用广泛，韩宁等［5］和庄翔等［6］通过风洞试验对方形建筑和矩形建筑的风压非高斯特性进行了研究，结果表明：建筑表面的风压偏度和峰度均随风向角会发生明显的变化，建筑背风面是主要的风压非高斯区域。楼文娟等［7］也通过风洞试验研究了带切角的菱形超高层建筑的风压非高斯特性，发现侧面前缘分离区、背风面及迎风面切角区域存在显著的
同济大学学报（自然科学版） 2020年2期2020-04-07
- 不同倒角半径方柱绕流数值模拟研究
为止，许多学者对方柱绕流问题进行了研究，Lyn等[1]对雷诺数Re=21400的方柱绕流流场特性进行了详细的研究，给出了流动速度及其脉动量的分布，为数值模拟提供了事实依据和考核标准。秦浩等[2]对高雷诺数下方柱绕流问题进行了PIV(Particle Image Velocimetry)试验和二维数值模拟，研究表明通过PIV试验可准确观测到方柱尾流的整个脉动流场且γ-Reθ模型对方柱绕流流场的模拟十分准确。付英男等[3]对方柱绕流进行了三维数值模拟，发现Re
四川建筑 2019年5期2019-11-19
- 基于格子Boltzmann方法的固定方柱绕流研究
数和高雷诺数下的方柱绕流；文献[2]通过有限元法求解了2个圆柱左右并排时和前后排列时的绕流.格子Boltzmann方法作为一种介观模拟方法，将宏观运动和微观运动的统计平均联系起来，在流体力学问题的数值模拟方面具有广阔的前景.格子Boltzmann方法不但可以方便地模拟复杂几何形状边界的流体流动，还可以模拟系统的时间演化，并且只需要简单的算法就可以在计算机上实现并行计算，具有更高的计算效率.本文利用格子Boltzmann方法对不同雷诺数下固定单方柱绕流流场进
郑州大学学报（理学版） 2018年3期2018-08-22
- 高雷诺数下方柱绕流特性的数值模拟
92)长期以来,方柱绕流一直是风工程、钝体空气动力学、海洋工程等研究领域重要的、基础性的热点问题.在实际工程应用中,如桥梁的桥塔和桥墩、高层建筑、海洋平台等具有方柱形状的构件,在风或者水流作用下,会产生有规律的大尺度旋涡脱落现象,致使结构发生风致振动,进而导致其受损或发生疲劳破坏.因此,研究在方柱绕流问题及其尾流结构对于实际工程设计和建造具有十分重要的意义.不同雷诺数下,流体绕过方柱呈现出明显不同的流动特性.其中在高雷诺数下,流体经方柱前端边角后发生明显的
西南交通大学学报 2018年3期2018-06-01
- 等边布置四方柱绕流涡脱落规律的数值研究
问题.其中四等边方柱的绕流，作为较为常见的单元，有着重要的研究意义.单方柱绕流问题因为流动简单、流动现象丰富，经常被作为湍流模型的标准验证算例[1].因此，目前国内外的相关研究大多集中于单方柱的绕流，对于多方柱的绕流研究相对较少涉及.就多柱体绕流而言，研究者们似乎对于多圆柱绕流问题给与了更多的关注，也取得了很多研究成果.张爱社等[2]对等直径四圆柱在雷诺数Re=200时的绕流特性进行了探究.张鹏飞等[3]针对三圆柱的绕流问题，在雷诺数Re=200时的各种流
天津城建大学学报 2018年2期2018-05-16
- 等边布置三方柱绕流漩涡相互作用机制的数值分析
流已经从圆柱转向方柱，柱体个数及排列方式也多种多样.张伟等[2]采用有限体积法对雷诺数Re为100的等边布置三方柱的二维绕流问题进行了数值模拟.考虑左“品”字形和右“品”字形两种柱体几何布置，间距比在1.5～5.0变化、右“品”字形布置时，对流场特性与结构受间距比的影响较小，在所研究范围内，未出现偏流现象.在较小间距比时，右“品”布置的流动稳定性比左“品”字形布置更稳定.Okajima[3]运用实验研究的方法，研究了Re在70～20 000时，不同截面纵横
天津城建大学学报 2018年1期2018-04-13
- 不同倒角半径下方柱绕流的数值模拟及水动力特性研究
不同倒角半径下方柱绕流的数值模拟及水动力特性研究杜明倩1, 毛海英1, 李宇佳2(1. 鲁东大学土木工程学院, 山东烟台 264000; 2. 中国海洋大学工程学院, 山东青岛 266100)为了研究不同倒角半径对方柱绕流特性的影响, 采用有限体积法, 模拟了雷诺数Re为22 500、倒角半径为0.1(为方柱边长的长度)、0.2和0.3时方柱的绕流过程。方柱近壁面采用增强壁面函数, 模型采用SST–湍流模型。根据模拟结果给出了不同倒角半径下方柱的流场涡量
海洋科学 2017年7期2017-11-21
- 方柱绕流数值模拟
212013）方柱绕流数值模拟朱梦楠，曹 云，赵俊杰，胡金源（江苏大学 能源与动力工程学院，江苏 镇江 212013）利用FLUENT中的RNG k-ε算法对长宽比H/B=1.5方柱绕流进行数值模拟，分别模拟了在雷诺数Re=800的亚临界条件下，4种不同情况下的流动。分别为：流体流过单个方柱，流体流过间距为1H，2H，3H的两并列方柱的流动。根据数值模拟结果，分别得出了4种流动状态下流场，壁面的升阻力系数。并对升力系数进行傅里叶变换，分析及归纳了方柱绕流
水科学与工程技术 2017年5期2017-10-26
- 较大雷诺数下方柱绕流的数值模拟
9)较大雷诺数下方柱绕流的数值模拟肖 姚1， 秦 浩1,2， 宋文武1,2， 胡 帅1(1．西华大学 能源与动力工程学院，成都 610039；2．西华大学 流体及动力机械教育部重点实验室，成都 610039)基于k-ωSST模型和γ-Reθ转捩模型，分析了雷诺数为1.4×104和2.2×104时二维方柱的流场特征，计算方柱的阻力系数和斯特劳哈尔数Sr，并对方柱平均流场的速度剖面进行分析，综合考虑不同湍流模型的计算成本及计算精度.结果表明：γ-Reθ转捩模型
动力工程学报 2017年8期2017-09-03
- 两种典型截面立柱绕流特性数值模拟
，且在相同条件下方柱的斯托哈尔数要比圆柱的小。此外，方柱绕流特性随来流角度的变化而有所变化，方柱的流体力统计值也与圆柱有较大区别，但二者的升阻力频率具有相同的关系。圆柱；方柱；绕流；数值模拟0 引 言流体绕流物体的流动问题在工程实际中较为常见，如风绕流各种建筑物、河水流过桥墩等。流经柱体的流体会变得极不稳定，进而在柱体后方产生交替释放的漩涡，从而导致柱体受到交替变化的流体力，严重时引起柱体产生共振，使得其结构发生严重损坏。因此，掌握流体绕经物体的特性对工程
船舶与海洋工程 2017年3期2017-07-31
- 泵站前池单排方柱整流措施数值模拟
)泵站前池单排方柱整流措施数值模拟夏臣智,成 立,赵国锋,于 磊,吴牧天,徐文涛(扬州大学水利与能源动力工程学院,江苏 扬州 225000)为改善泵站前池内水流流态,基于Fluent软件,运用RNGk-ε模型对加单排方柱的正向进水泵站前池流态进行数值模拟,分析单排方柱的几何参数对前池流态改善的影响。结果表明:单排方柱具有分流效果,流经单排方柱的水流会向前池两侧分散,在单排方柱的后方形成漩涡。无整流措施时,泵站前池流态紊乱;通过在前池加设单排方柱可显著改善
水利水电科技进展 2017年4期2017-07-05
- 透水框架的三方柱绕流数值分析
)透水框架的三方柱绕流数值分析王倩芸1，储 昊1,2(1.重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心，重庆 400074； 2.重庆交通大学河海学院，重庆 400074)针对四面六边透水框架按高度分层后形成等边三角形布置的三方柱绕流问题进行了数值模拟，分析不同间距比l/d=1.5，2，3，4，5，7下流场分布和各方柱的升、阻力系数以及斯特劳哈尔数的特性。研究结果表明：当l/d=1.5～7时，B，C柱尾流场经历了近处漩涡掺混到近处漩涡分离，远处漩涡掺混到
水利水运工程学报 2016年6期2017-01-03
- 地铁车站公共区柱形方案浅谈
分析，探讨了圆柱方柱的优缺点，对今后在类似情况柱形选择具有一定的借鉴意义。地铁；公共区；柱形1.概况地铁地下车站公共区车站柱形基本为圆柱与方柱两种形式，圆柱圆润、方柱立体感较强。由于装修风格及理念的原因，需对结合柱子形式对整体装饰效果进行研究，故本文仅从功能方面对地铁车站公共区柱网方案进行分析。2.功能及工法限制柱形1)对于节点换乘的地下车站，由于车站站厅层公共区设置两条线的柱网，若设置方形柱，由于两线柱子截面尺寸不能完全一致，导致视觉效果杂乱无序，故采取
环球市场 2016年17期2016-12-17
- 方柱可调模板加固施工技术与研究
030027)方柱可调模板加固施工技术与研究张 俊 峰(山西八建集团有限公司，山西 太原 030027)介绍了方柱可调模板加固施工的特点及工艺原理，从方木过刨、箍距设计、卡箍支撑、混凝土浇筑等方面，探讨了其施工关键技术，并提出了施工质控与环保措施，指出方柱可调模板加固方法节约了人力、财力及工期，经济效益显著。方柱，模板，加固体系，卡箍0 引言众所周知，目前我们建筑施工行业中的方柱模板加固大都是用钢管和对拉螺杆配套使用从而进行现场施工。由于在传统加固方法中
山西建筑 2016年16期2016-11-30
- 大尺寸CFRP约束混凝土方柱的轴心抗压试验研究*
FRP约束混凝土方柱的轴心抗压试验研究*单波1†, 蔡静1,肖岩1, Giorgio Monti1,2(1.湖南大学 土木工程学院，湖南 长沙410082；2.罗马第一大学，意大利 罗马00917)摘要：试件的尺寸对于碳纤维增强塑料(CFRP)约束混凝土柱的性能具有重要影响，但目前在CFRP约束混凝土尺寸效应方面的研究基本上还处于空白.基于对7种不同倒角半径的大尺寸CFRP约束混凝土方柱的轴心抗压试验，获取了各组试件的破坏模式、抗压强度、应力-应变曲线、外
湖南大学学报（自然科学版） 2016年3期2016-05-05
- 大尺寸CFRP约束混凝土方柱的轴心抗压试验研究
FRP约束混凝土方柱的轴心抗压试验，获取了各组试件的破坏模式、抗压强度、应力应变曲线、外包CFRP应变分布等基本力学性能，并与已有小尺寸试件的试验结果进行比较和分析.研究结果表明，试件的抗压强度随倒角半径比的增大而增大，外包CFRP对直角试件几乎无增强作用；所有试件的破坏都是由外包CFRP的拉断所导致，断裂位置均位于倒角范围内，应力集中的现象明显；约束效应比MCR可以较好地反映尺寸效应对抗压强度影响，试件尺寸的增大显著降低CFRP的约束效应；外包CFRP的
湖南大学学报·自然科学版 2016年3期2016-04-08
- CFRP中等约束钢筋混凝土方柱反复受压本构模型
P约束钢筋混凝土方柱，采用500t四棱柱压力试验机进行了单调及反复轴压试验.试验结果表明,大尺寸CFRP约束钢筋混凝土方柱的应力应变关系曲线存在软化段，CFRP的约束作用为中等约束，且尺寸效应对CFRP的有效约束作用有明显影响；箍筋对单调受压应力应变曲线形状、极限压应变、反复受压卸载曲线和残余应变影响均较大.基于试验结果提出了考虑钢筋、尺寸效应及CFRP包裹层数等影响参数的CFRP中等约束混凝土方柱的反复受压本构模型.模型由描述包络线的单调受压本构模型、曲
湖南大学学报·自然科学版 2014年4期2014-09-27
- 框架墩式码头结构绕流数值模拟
T软件,针对不同方柱排列组合进行绕流数值模拟,得到不同间距比时各方柱水流阻力系数及三维流场情况,探寻框架墩式结构水流力分布规律。计算结果表明,简单的双方柱串、并联时,方柱阻力变化较有规律;双排并列三方柱绕流时,第一排方柱阻水作用显著,处于尖角位置的方柱绕流参数呈现对称现象,各方柱阻力明显增大,但阻力变化已无规律可循;当上下横撑间距为3倍横撑直径时,相互间影响已经较小;处于上游第一排横撑的水流阻力系数与单方柱时基本相同,第二排横撑所受水流阻力明显减小,与水流
水利水运工程学报 2014年6期2014-06-09
- 亚临界雷诺数下圆柱和方柱绕流数值模拟
界雷诺数下圆柱和方柱绕流数值模拟沈立龙，刘明维，吴林键，李鹏飞，舒 丹（重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心，水利水运工程教育部重点实验室，重庆 400074；重庆交通大学河海学院，重庆 400074）基于RNG k⁃ε模型，采用有限体积法对亚临界雷诺数条件下（Re=3×102～3×105）的二维单圆柱和单方柱绕流进行数值模拟与仿真。得到了圆柱和方柱绕流阻力系数Cd与Strouhal数随雷诺数的变化规律。同时对雷诺数Re=22 000下的圆柱、方柱
水道港口 2014年3期2014-05-17
- 串列双方柱绕流的数值模拟
汽车的风阻等。而方柱作为一种典型的钝体，一直是流体力学领域绕流问题的热点之一。关于方柱绕流问题的实验研究也已经进行得相当广泛，许多研究者通过各种方法对方柱的绕流进行了实验模拟研究，D.A.Lyn，等［1-2］提供了大量的实验模拟资料，为实际的工程问题提供了一定的参考。随着计算机计算能力的提升、数值算法的改进与计算流体力学(CFD)的突飞猛进，数值模拟技术已成为钝体绕流问题研究的一种有效手段，桩柱绕流问题的数值模拟也得到了很大的发展。早期的Hiromasa
重庆交通大学学报(自然科学版) 2013年5期2013-08-16
- 基于FLUENT的小雷诺数下方柱绕流的数值模拟
体绕流模型之一的方柱绕流，由于其断面形式简单且分离点位置较为确定，一直是计算流体动力学的基础研究对象之一。方柱后复杂的流动机理更是研究热点，国内外众多学者都从不同角度进行了研究，并取得了不少成果。Lyn［1］，Durao［2］等人采用LDV仪器先后给出雷诺数为2.2×104和1.4×104的试验结果。张伟［3］等人采用PIV试验以及数值模拟两种方法同时进行研究表明计算结果与试验结果吻合较好。而这些成果大多都是在雷诺数相对较高或者较高时计算取得的，而对小雷诺
水科学与工程技术 2012年3期2012-11-25
- 静止方柱和圆柱绕流的二维数值分析
对于高雷诺数时的方柱绕流则甚少涉及.Davis and Moore［4]研究了不同纵横比矩形截面柱体的阻力以及尾流，但研究仅限于较低雷诺数下通过实验研究了不同截面纵横比的矩形截面柱体在Re＝70～20 000范围内斯托罗哈数St与雷诺数Re的关系，但没有涉及另一重要的参数Cd.Kim D H［6]等采用大涡模拟的方法研究了Re＝3 000时的方柱，比较了方柱位于固定的狭小通道中和位于无限区域中的情形，发现当柱体位于狭小通道中时，由于固壁边界的存在，阻力值有
三峡大学学报(自然科学版) 2012年1期2012-08-02
- 浅析节点及支座刚（铰）接对轻钢墙体结构性能的影响
150*150的方柱，中间采用150*40的片柱，方柱和片柱均由40*40*1.0厚的矩管构成，横撑采用50*70*1.0的矩管，所有钢材均采用S350钢材，根据以往的试验结果，屈服强度根取为 ，弹性模量 ，泊松比取为0.3。轻钢骨架墙体模型如下图所示。轻钢骨架墙体整体模型加载方式：首先在每个轻钢柱上加载一定的竖向荷载并保持不变，然后在左端方柱的顶部加载一个水平推力，推力的大小依次为10kN、20 kN、50 kN、100 kN。整个分析情况分为四种：情况
中国新技术新产品 2012年2期2012-07-24
- 近尾迹中平板对钝物体的干扰
研究课题.圆柱和方柱是钝物体的2类典型形式，对其流体动力性能的实验和数值计算的研究很多［1-2］.Okajima等［3-4］分析了方柱截面边长比对其流体动力性能以及噪声特性的影响;A.K.Saha等［5］对低Re数的三维方柱的流场特性做了数值计算;Ahmad Sohankar等［6］采用直接数值模拟方法计算了二维、三维方柱的绕流流场;Ian Taylor等［7-8］研究了不同边长比的方柱在不同入射角时的流体动力性能.很多学者通过在钝物体上游或下游布置干扰体
哈尔滨工程大学学报 2011年3期2011-03-23