發(fā)布時間：2020-03-23 07:01

【摘要】：風(fēng)驅(qū)雨(Wind-Driven Rain,簡稱WDR)是雨滴在垂直墜落過程中受到風(fēng)的作用而產(chǎn)生水平運動分量后斜向飄落的一種自然現(xiàn)象。風(fēng)驅(qū)雨是建筑壁面最重要的水分來源之一,直接影響建筑的溫濕性能和結(jié)構(gòu)耐久性,引發(fā)一系列工程問題,如造成外墻材料凍融破壞、滲水侵蝕、風(fēng)化褪色、墻體開裂甚至結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞等。因此,開展建筑WDR分布特性的研究并進行量化分析是解決上述工程問題的重要基礎(chǔ)。目前,國內(nèi)外針對建筑WDR分布特性開展的研究已取得一些成果,但相關(guān)研究大多沒有考慮湍流擴散對WDR的影響。由于湍流擴散對小粒徑雨滴的運動存在顯著影響,而小粒徑雨滴在雨滴譜中又占據(jù)絕大部分,因此需要進一步深入研究其影響特點與規(guī)律,重點關(guān)注湍流擴散對小粒徑雨滴WDR分布影響特性。采用引入湍流擴散模擬的歐拉多相流模型的CFD數(shù)值模擬方法,分別考慮有無湍流擴散的影響,對單體和串列布局建筑的WDR場進行模擬,通過分析雨滴運動軌跡的變化,以及單體建筑和串列布局下建筑迎風(fēng)立面WDR抓取率分布變化特點,獲取湍流擴散對迎風(fēng)立面WDR分布的影響特性。首先,考慮有無湍流擴散,針對不同體型的單體建筑分別開展WDR數(shù)值模擬。通過對比四種體型的單體建筑在考慮湍流擴散與不考慮湍流擴散的情況之間的WDR抓取率分布區(qū)別,分析湍流擴散對迎風(fēng)立面WDR抓取率分布的影響。結(jié)果表明無論何種單體建筑,湍流擴散的影響主要體現(xiàn)于建筑迎風(fēng)立面中下部區(qū)域,在該區(qū)域考慮湍流擴散時的抓取率值普遍稍大于不考慮湍流擴散的情況,隨著雨滴粒徑的增大,湍流擴散的影響逐漸減弱,考慮有無湍流擴散的抓取率值差距逐漸縮小。因此,對于單體建筑需要更多關(guān)注小粒徑雨滴在迎風(fēng)立面中下部受湍流擴散影響的程度。其次,對于不同降雨條件,考慮建筑串列布局及間距變化,模擬分析后排建筑迎風(fēng)立面特定測點的總體抓取率分布情況。結(jié)果表明,對于串列布局,當(dāng)建筑間距過大或者過小時對湍流擴散的影響均不顯著,當(dāng)兩建筑間距一定時,隨著降雨強度增大,湍流擴散對總體抓取率的影響逐漸減弱;當(dāng)降雨條件相同時,特定建筑間距下考慮湍流擴散時,立面邊緣區(qū)域的總體抓取率值略大于不考慮湍流擴散的情況,但考慮湍流擴散時立面居中區(qū)域的總體抓取率值略小于不考慮湍流擴散的情況,并且隨著降雨強度的增大考慮有無湍流擴散的區(qū)別逐漸變小。因此,需著重關(guān)注降雨強度較小時特定建筑間距下的湍流擴散對總體抓取率的影響效應(yīng)。
【圖文】：

[22]-[25]設(shè)計新式的自立式 WDR 測量儀，，并首次將其運用于建筑WDR研究方面，儀器基本構(gòu)造如圖1.2。圖1.2(a)為1936年Beckeet、Lacy 設(shè)計的具有一個水平孔和八個豎直孔的自立式 WDR 測量儀，圖 1.2(b)(c)圖為 1937 年 Holmgren 設(shè)計的具有一個水平孔和四個豎直孔的自立式 WDR 測量儀。新式的自立式 WDR 測量儀不僅可以收集風(fēng)驅(qū)雨量，還可以判別出降雨過程中的風(fēng)向。

合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)術(shù)碩士研究生學(xué)位二章 WDR 數(shù)值模擬方計算機技術(shù)，通過數(shù)值求解流域離散空間點上的分布情況。限個離散點上變量值的集合來速度場和壓力場，并且通過一間關(guān)系的代數(shù)方程組，通過求是在流動基本方程（質(zhì)量守恒動的數(shù)值模擬。通過 CFD 數(shù)值（如速度、壓力）的分布，以及圖 2.1 所示。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU119.2

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 周力行;;離散型湍流多相流動的研究進展和需求[J];力學(xué)進展;2008年05期

本文編號：2596375