風(fēng)驅(qū)雨（Wind-Driven Rain,簡稱WDR）是風(fēng)雨場中雨滴在降落過程中受風(fēng)力驅(qū)動形成斜雨的一種自然現(xiàn)象。WDR可引發(fā)一系列工程問題：水分在多孔材料中積累易引發(fā)滲水、泛霜、凍融、開裂、保溫材料失效等問題,甚至?xí)䦟?dǎo)致構(gòu)件破壞,危及結(jié)構(gòu)安全。此外,在某些極端天氣情況下風(fēng)雨聯(lián)合作用產(chǎn)生的WDR雨壓荷載可能加劇房屋破壞甚至造成倒塌。因此,有必要針對風(fēng)雨環(huán)境下不同體型建筑WDR雨強(qiáng)和雨壓荷載分布特性開展研究,全面掌握不同建筑體型建筑風(fēng)雨聯(lián)合作用下WDR作用量分布特性,降低建筑風(fēng)雨災(zāi)害,為相關(guān)領(lǐng)域研究提供基礎(chǔ)。本文基于歐拉多相流模型,分別建立風(fēng)相與雨相流場控制方程,以湍流模型封閉方程進(jìn)行迭代求解的CFD數(shù)值分析方法,針對不同建筑體型的WDR雨強(qiáng)及雨壓荷載分布開展數(shù)值研究。首先結(jié)合實(shí)測數(shù)據(jù),采用歐拉多相流模型,對單棟低矮挑檐平屋面建筑進(jìn)行CFD模擬迭代求解WDR場,模擬時選用三種不同湍流模型,通過與實(shí)測數(shù)據(jù)對比,分析驗(yàn)證模擬方法的有效性,以及WDR模擬時不同湍流模型的優(yōu)缺點(diǎn)。其次,針對ISO半經(jīng)驗(yàn)預(yù)測模型中的六種典型體型建筑開展WDR雨強(qiáng)CFD研究,并將數(shù)值結(jié)果與ISO半經(jīng)驗(yàn)預(yù)測模型的預(yù)測結(jié)... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 風(fēng)驅(qū)雨的研究方法與現(xiàn)狀
        1.2.1 現(xiàn)場實(shí)測方法
        1.2.2 半經(jīng)驗(yàn)方法
        1.2.3 數(shù)值研究方法
    1.3 本文的研究背景和主要研究內(nèi)容
第二章 CFD數(shù)值模擬基本理論和方法
    2.1 引言
    2.2 流體控制方程及其數(shù)值模擬方法
    2.3 雷諾平均納維-斯托克斯方程及湍流物理模型
    2.4 風(fēng)驅(qū)雨歐拉多相流理論計算方法
        2.4.1 風(fēng)驅(qū)雨歐拉多相流控制方程
        2.4.2 雨相各相關(guān)參數(shù)和邊界條件
            2.4.2.1 降雨強(qiáng)度
            2.4.2.2 雨滴粒徑分組
            2.4.2.3 雨滴進(jìn)入流場的特征量
            2.4.2.4 雨相邊界條件設(shè)定
        2.4.3 風(fēng)相各相關(guān)參數(shù)和邊界條件
        2.4.4 風(fēng)驅(qū)雨參數(shù)定義和計算
            2.4.4.1 抓取率定義和計算
            2.4.4.2 風(fēng)驅(qū)雨荷載計算
第三章 基于歐拉多相流模型建筑風(fēng)驅(qū)雨（WDR）模擬方法有效性研究
    3.1 引言
    3.2 現(xiàn)場實(shí)測簡介
        3.2.1 實(shí)測工作介紹
    3.3 CFD數(shù)值模擬
        3.3.1 CFD數(shù)值模擬軟件介紹
        3.3.2 網(wǎng)格收斂性分析
        3.3.3 模擬結(jié)果與實(shí)測結(jié)果對比分析
            3.3.3.1 模擬結(jié)果與實(shí)測結(jié)果對比
            3.3.3.2 對比結(jié)果原因探究
    3.4 本章總結(jié)
第四章 不同體型建筑風(fēng)驅(qū)雨強(qiáng)分布研究
    4.1 引言
    4.2 ISO標(biāo)準(zhǔn)半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃喗?br>    4.3 ISO半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ土N體型建筑WDR雨強(qiáng)分布研究
        4.3.1 高層平屋面建筑
        4.3.2 兩層坡屋面建筑
        4.3.3 三層坡屋面建筑
        4.3.4 兩層挑檐坡屋面建筑
        4.3.5 三層挑檐坡屋面建筑
        4.3.6 兩層平屋面建筑
    4.4 建筑立面局部突出對WDR雨強(qiáng)分布的影響分析
    4.5 本章總結(jié)
第五章 不同體型建筑風(fēng)驅(qū)雨荷載分布研究
    5.1 引言
    5.2 CFD數(shù)值模擬
        5.2.1 各體型建筑純風(fēng)作用數(shù)值模擬
        5.2.2 各體型建筑風(fēng)驅(qū)雨荷載數(shù)值模擬
            5.2.2.1 雨場中風(fēng)剖面
            5.2.2.2 風(fēng)雨場中建筑風(fēng)載體型系數(shù)
            5.2.2.3 風(fēng)雨場中建筑雨壓分布
    5.3 結(jié)論
第六章 本文總結(jié)和展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 本文展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號：3127235