幾何特征對柱面屋蓋雷諾數(shù)轉(zhuǎn)捩區(qū)間影響的風(fēng)洞試驗(yàn)研究
本文選題:柱面屋蓋 + 幾何特征; 參考:《建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)》2016年12期
【摘要】:大跨度柱面屋蓋結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載特性具有明顯的雷諾數(shù)效應(yīng),其屋蓋幾何特征對風(fēng)荷載雷諾數(shù)效應(yīng)影響較大。為此,以柱面屋蓋為研究對象,開展了考慮幾何特征影響的雷諾數(shù)效應(yīng)風(fēng)洞試驗(yàn),變化幾何特征參數(shù)包括矢跨比(f/L為1/6~1/2)和長跨比(B/L為1~12),試驗(yàn)雷諾數(shù)Re范圍為6.90×10~4~1.38×10~6。基于風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù),分析了模型表面風(fēng)壓分布規(guī)律、壓力梯度和升阻力曲線等。研究結(jié)果表明:柱面屋蓋長跨比減小、矢跨比增大會使雷諾數(shù)轉(zhuǎn)捩區(qū)間的下限值向高雷諾數(shù)范圍轉(zhuǎn)移,即三維繞流效應(yīng)使得分離邊界層出現(xiàn)轉(zhuǎn)捩滯后現(xiàn)象;當(dāng)模型長跨比B/L由12減小至1時,雷諾數(shù)轉(zhuǎn)捩區(qū)間下限值從1.66×10~5逐漸增大至4.14×10~5;當(dāng)矢跨比f/L由1/3增加至1/2時,轉(zhuǎn)捩區(qū)間下限值則從2.48×10~5增大至4.14×10~5;對矢跨比1/6屋蓋模型,在試驗(yàn)雷諾數(shù)(6.90×10~4~2.48×10~5)范圍內(nèi)無明顯雷諾數(shù)效應(yīng)。
[Abstract]:The wind load characteristics of long-span cylindrical roof structure have obvious Reynolds number effect, and the geometric characteristics of the roof have great influence on the wind load Reynolds number effect. Therefore, a wind tunnel experiment of Reynolds number effect considering the influence of geometric characteristics was carried out on cylindrical roof. The geometric characteristic parameters include the vector / span ratio F / L = 1 / 6 / 1 / 2) and the long span ratio B / L = 1 / 12 / L, and the Reynolds number re range is 6.90 脳 10 ~ (10) ~ 41.38 脳 10 ~ (6) F ~ (-1) ~ (-1). Based on the wind tunnel test data, the wind pressure distribution, pressure gradient and resistance curve on the surface of the model are analyzed. The results show that when the ratio of length to span of cylindrical roof decreases and the rise-span ratio increases, the lower bound of Reynolds number transition region will be transferred to the range of high Reynolds number, that is, the phenomenon of transition hysteresis will occur in the separated boundary layer due to the three-dimensional flow around the boundary layer. When the model span ratio B / L decreases from 12 to 1, the lower limit of Reynolds number transition range gradually increases from 1.66 脳 10 ~ (5) to 4.14 脳 10 ~ (5); when the span ratio f / L is increased from 1 / 3 to 1 / 2, the transition limit increases from 2.48 脳 10 ~ (5) to 4.14 脳 10 ~ (5). There is no obvious Reynolds number effect in the range of 6.90 脳 10 ~ (4) ~ (4) ~ (2. 48 脳 10 ~ (5).
【作者單位】: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程災(zāi)變與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院;河海大學(xué)土木與交通學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(51278160,51478155,51378147)
【分類號】:TU317
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