針對(duì)W型擋風(fēng)墻的防風(fēng)效果,基于CFD對(duì)處于5,13 m/s這2種不同風(fēng)速下,高度分別為3,5 m的擋風(fēng)墻近地表風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行三維穩(wěn)態(tài)模擬.結(jié)果表明:當(dāng)氣流通過擋風(fēng)墻時(shí),小于墻高的位置速度大幅削減,而高于墻體高度的位置開始加速,存在明顯的分區(qū)作用;風(fēng)速為5 m/s時(shí),隨著流經(jīng)長度增加,3 m擋風(fēng)墻背風(fēng)側(cè)風(fēng)速從0呈三角形趨勢(shì)逐漸增加,在12 m處近地表風(fēng)速殘余系數(shù)為0.91～0.98,仍不超過1.00; 5 m高擋風(fēng)墻背風(fēng)側(cè)風(fēng)速從0呈矩形趨勢(shì)逐漸增加,在距地面高度h<3.1 m,與擋風(fēng)墻背風(fēng)側(cè)距離L<6.0 m范圍內(nèi),近地表風(fēng)速殘余系數(shù)為3 m擋風(fēng)墻的2. 02%～93.40%,在h <3.1 m,L> 6.0 m范圍內(nèi)近地表風(fēng)速殘余系數(shù)為3 m擋風(fēng)墻的74.60%～89. 40%,防風(fēng)效果明顯;風(fēng)速為13 m/s時(shí),分區(qū)效應(yīng)更加明顯,在h<3.1 m,L<6.0 m范圍內(nèi),5 m擋風(fēng)墻近地表風(fēng)速殘余系數(shù)為3 m擋風(fēng)墻的5. 2%～43. 5%,在h<3.1m,L>6.0 m范圍內(nèi)近地表風(fēng)速殘余系數(shù)為3 m擋風(fēng)墻的4.8%～73.3%. 

【文章來源】：排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2020,38(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

W型擋風(fēng)墻的結(jié)構(gòu)形式

利用Gambit生成網(wǎng)格，并導(dǎo)出網(wǎng)格文件，采用Tet/Hybrid:主要以四面體網(wǎng)格形式，在適當(dāng)位置包含六面體、錐形和楔形網(wǎng)格．模擬主要對(duì)擋風(fēng)墻的防風(fēng)效果進(jìn)行仿真分析．模型尺寸為50 m×20 m×15 m，網(wǎng)格模型如圖2所示．1.5 Fluent計(jì)算

以對(duì)稱面為參考面，風(fēng)速在5,13 m/s情況下，高度為3,5 m的擋風(fēng)墻速度v分布如圖3所示，圖中H為擋風(fēng)墻高度，V為風(fēng)速．圖3a—3d的初始風(fēng)速分別為5,13 m/s，墻體高度分別為3,5 m，共4種組合．由圖3a,3b分析，當(dāng)風(fēng)速為5 m/s時(shí)，擋風(fēng)墻高度不同對(duì)風(fēng)場(chǎng)的影響則不同，從外側(cè)吹來的風(fēng)經(jīng)擋風(fēng)墻的阻礙，氣流沿著擋風(fēng)墻迎風(fēng)側(cè)壁面向上滑移，以較大風(fēng)速進(jìn)入上部空間形成加速效應(yīng)，使得吹至擋風(fēng)墻上部的風(fēng)速加速放大，并于擋風(fēng)墻背風(fēng)側(cè)上部空間形成渦流．對(duì)于3 m擋風(fēng)墻，迎風(fēng)側(cè)當(dāng)風(fēng)吹過擋風(fēng)墻后，由速度分布圖可知由綠色逐漸變?yōu)辄S色，近地表風(fēng)速逐漸衰減．在擋風(fēng)墻背風(fēng)側(cè)風(fēng)速呈三角形的形式以極小的速度逐漸增大．對(duì)于5 m高擋風(fēng)墻，迎風(fēng)側(cè)風(fēng)的運(yùn)動(dòng)和速度變化趨勢(shì)與3 m高擋風(fēng)墻基本相同，背風(fēng)側(cè)存在顯著差異，具體體現(xiàn)為3 m擋風(fēng)墻背風(fēng)側(cè)近地表風(fēng)速呈三角形逐漸增加，5 m高擋風(fēng)墻背風(fēng)側(cè)呈矩形逐漸增加，表明5 m高擋風(fēng)墻遮擋區(qū)域大，并且背風(fēng)側(cè)風(fēng)速變化較不均勻．表明在5 m/s風(fēng)速作用下，3 m和5 m高擋風(fēng)墻均有效遮蔽了環(huán)境風(fēng)使得近地表上部空間風(fēng)速有效降低，防風(fēng)效果明顯．為了進(jìn)一步定量研究擋風(fēng)墻對(duì)于地表風(fēng)場(chǎng)的影響，采用計(jì)算風(fēng)速殘余系數(shù)的方法，以便直觀地表示出某點(diǎn)的風(fēng)速削弱程度．風(fēng)速殘余系數(shù)可按式(8)計(jì)算，環(huán)境風(fēng)速殘余系數(shù)越小，防風(fēng)效果越好．

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3360460