大渦模擬中大氣邊界層紊流風場的生成方法研究
[Abstract]:Large eddy simulation is an important research method in wind engineering, and it can simulate fluctuating wind accurately. The boundary condition of pulsating inlet is very important in large eddy simulation. There are many methods to generate pulsating wind inlet, among which the random sequence synthesis method is widely used. However, the DSRFG method in the stochastic sequence synthesis method can not achieve the desired results because of the variation of the mean wind profile caused by the addition of pulsating components. In large eddy simulation, the wind field is filtered by grid, and the maximum frequency of pulsating velocity generated at the entrance should be consistent with the truncation frequency of filtering in the computational domain, so as to reduce the influence of the indiscernible frequency in the computational domain on the calculation. The DSRFG method in the random sequence synthesis method also has obvious pressure gradient problem. The main contents of this paper are as follows: based on the von-Karman spectrum, the relationship between mesh size and truncation frequency in large eddy simulation is derived, and the relation is described with specific formulas. In order to reduce the influence of high frequency components on the calculation results, the temporal filtering of pulsating components and the spatial filtering in the computational domain are unified in the program. Several FLUENT models are calculated, and the pulsating wind speed at 870 detection points of each model is analyzed. The theory of curve fitting and curve fitting goodness test is used to find out the wind profile which is the most representative of the average wind speed in the computational domain. The difference between the given average wind profile and the average wind profile in the computational domain is analyzed in the DSRFG program. By modifying the original DSRFG program, the average wind profile in the computational domain can meet the requirements of the specification. The fluctuating wind speed at each CASE870 detection point is analyzed in MATLAB. The variation of fluctuating wind power in the computational domain and the turbulence intensity in the computational domain are compared between the RFG method and the DSRFG method. The influence of filter high frequency components on the pulsation characteristics of DSRFG method is analyzed. The original program of the DSRFG method is adapted into a MATLAB recognizable language, and the pulsation velocity is generated by MATLAB, and the high frequency component of the pulsation velocity is filtered out by MATLAB, and the processed velocity is added to FLUENT again. It is used to reduce the serious pressure gradient problem in DSRFG method.
【學位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TU312.1
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本文編號:2374888
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