臺風災害是自然災害的一種,其造成的經(jīng)濟損失及人員傷亡情況非常嚴重。沿海地區(qū)的城鎮(zhèn)常常遭受臺風襲擊,造成當?shù)亟ㄖ锏拇罅繐p壞。查閱以往災害統(tǒng)計數(shù)據(jù),低矮房屋受災毀壞損失達到總損失的半數(shù)以上。對于低矮房屋抗風來說,社會對其重視程度未及高層建筑,故引發(fā)了較大的經(jīng)濟損失。故對于研究低矮房屋的破壞特點,并提供合理的抗風防護措施及建議,是極具實際意義的研究工作。本文繼承旋轉阻尼裝置的研究工作,探究阻尼耗能裝置在低矮雙坡結構房屋上的合理布置方案。運用風洞試驗和數(shù)值模擬相結合,對6種工況下的低矮房屋風壓分布特性進行研究。數(shù)值模擬中對設計的多種耗能裝置安裝方案逐一模擬計算分析,后續(xù)在風洞實驗室內(nèi)配套相應的風洞試驗。數(shù)據(jù)分析結果表明本文所采取的數(shù)值模擬數(shù)據(jù)結果精度可靠,可給出準確的低矮房屋屋面風壓分布規(guī)律。同時對耗能裝置進行了參數(shù)優(yōu)化,提高其工作效率。具體研究工作如下:（1）基于課題組提出的低矮房屋阻尼抗風裝置概念模型,本文給出了更豐富的裝置布置方案,并模擬了裝置葉輪旋轉時的工作狀態(tài),介紹了裝置主、被動旋轉的模擬方法;（2）采用Realizable k-ε模型（2方程）對裝置葉輪進行優(yōu)化分析;針對抗風耗能... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 低矮建筑風致破壞綜述
        1.1.1 風災
        1.1.2 低矮建筑在風荷載作用下的破壞機理
    1.2 低矮建筑抗風研究方法及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 現(xiàn)場實測
        1.2.2 風洞試驗
        1.2.3 數(shù)值模擬
    1.3 阻尼氣動耗能裝置提出
        1.3.1 阻尼氣動耗能裝置設計簡介
        1.3.2 阻尼氣動耗能裝置的工作機理
    1.4 本文的主要工作
2 抗風耗能裝置的幾何參數(shù)優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 FLUENT中的湍流模型介紹
        2.2.1 湍流理論
        2.2.2 CFD數(shù)值模擬軟件中的湍流模型
    2.3 優(yōu)化內(nèi)容和技術路線
        2.3.1 優(yōu)化內(nèi)容
        2.3.2 技術路線
    2.4 耗能裝置流場模型建立
        2.4.1 葉輪的幾何建模
        2.4.2 流場網(wǎng)格的劃分
        2.4.3 流場邊界條件的設定
    2.5 耗能裝置幾何參數(shù)優(yōu)化
        2.5.1 葉尖速比
        2.5.2 葉輪根部安裝角
        2.5.3 葉尖對葉跟扭角
        2.5.4 偏風下的耗能能力
    2.6 被動動網(wǎng)格旋轉仿真方法——6DOF模型
    2.7 不同地區(qū)裝置阻尼液體黏度的選取
    2.8 本章小結
3 安裝耗能抗風裝置低矮房屋的風洞試驗研究
    3.1 風洞試驗基礎
        3.1.1 相似理論
        3.1.2 大氣邊界層
        3.1.3 試驗中模型縮尺比的確定
        3.1.4 堵塞效應
        3.1.5 試驗風速的確定
    3.2 試驗概況、實驗工況及具體參數(shù)設置
        3.2.1 實驗室概況
        3.2.2 模型參數(shù)設計及測點布置
        3.2.3 試驗工況設計
    3.3 試驗數(shù)據(jù)處理
        3.3.1 各測點的平均風壓系數(shù)
        3.3.2 屋面平均風壓等值線云圖
        3.3.3 各工況的負壓極值
        3.3.4 迎、背風屋面的面積平均風壓系數(shù)
    3.4 本章小結
4 不同抗風措施下低矮雙坡屋面房屋的數(shù)值模擬
    4.1 計算域及網(wǎng)格設置
    4.2 動網(wǎng)格模型選擇
    4.3 邊界條件及參數(shù)設置
    4.4 有限元結果分析
    4.5 本章小結
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]擾流板減小低矮房屋屋面風壓試驗研究[J]. 甘石,李鋼,李宏男.  土木工程學報. 2018(06)
[2]阻尼耗能抗風裝置對低矮雙坡屋面風壓影響研究[J]. 霍林生,王銀坤,何鍇,李鋼,李宏男.  建筑結構學報. 2018(04)
[3]考慮地貌影響平屋面低矮建筑屋面局部風壓特性試驗研究[J]. 戴益民,彭望,蔣榮正,高陽,許靈波.  建筑結構學報. 2017(02)
[4]風沙對低矮建筑整體受力影響的風洞試驗研究[J]. 李正農(nóng),王尚雨,宮博,叢順,范濤.  土木工程學報. 2017(01)
[5]基于FLUENT的吸葉機風盤數(shù)值模擬分析[J]. 馮辰,周驥平,鞠蘇成.  機械設計與制造工程. 2016(08)
[6]建筑模型風洞試驗阻塞效應研究進展[J]. 顧明,黃劍.  同濟大學學報(自然科學版). 2016(01)
[7]墻面開洞所致低矮房屋屋面局部風壓特性研究[J]. 閆旭光,戴益民,劉也.  自然災害學報. 2015(03)
[8]帶不同洞口低矮房屋屋面風壓的數(shù)值模擬[J]. 戴益民,王相軍,呂衛(wèi)華,鄒思敏,劉也.  自然災害學報. 2014(05)
[9]屋蓋角部開孔的低矮房屋屋面風荷載特性研究[J]. 李秋勝,王云杰,李建成,時峰.  湖南大學學報(自然科學版). 2014(06)
[10]基于實測的低矮房屋屋面風壓極值計算方法[J]. 黃鵬,蔡玢,全涌,顧明.  西南交通大學學報. 2014(02)

碩士論文
[1]變頻制冷渦旋壓縮機背壓回流閥的動力特性研究[D]. 蔣睿.蘭州理工大學 2018
[2]基于新型旋轉阻尼器的沿海村鎮(zhèn)房屋抗風研究[D]. 王銀坤.大連理工大學 2017
[3]環(huán)境友好型復合吸葉機開發(fā)設計[D]. 馮辰.揚州大學 2016
[4]輕型折疊落地四坡屋面建筑表面風壓特征研究[D]. 尹毅.長安大學 2015
[5]四坡低矮房屋屋面風載特性數(shù)值模擬研究[D]. 鄒思敏.湖南科技大學 2015
[6]東南沿海低矮房屋表面風荷載數(shù)值模擬與抗風設計研究[D]. 李牧羽.大連理工大學 2015
[7]異形低矮房屋風載特性數(shù)值模擬研究[D]. 姚望.西南科技大學 2016
[8]多折面體型空間結構風荷載數(shù)值模擬研究[D]. 王憲統(tǒng).蘭州理工大學 2014
[9]壁面粗糙度對高層建筑風荷載特性影響的研究[D]. 張鎧.浙江工業(yè)大學 2014
[10]基于CFD的Savonius風機葉片優(yōu)化研究[D]. 鄭迪.浙江大學 2014



本文編號：3428154