風力機與建筑一體化作為節(jié)能減排的新型建筑形式,在倡導發(fā)展綠色建筑和低碳經濟的今天具有十分積極的意義。本文首先采用大渦模擬對立軸風力機與高層建筑一體化流場進行三維靜態(tài)湍流數(shù)值模擬,得到了在有、無風力機及不同風速時建筑物橫風向力功率譜、表面風壓分布特性;其次采用標準k??湍流模型并結合“動網格技術”,對立軸風力機與高層建筑一體化流場進行二維動態(tài)數(shù)值模擬,得到了風力機的轉矩系數(shù)及其流場特性。所有的計算結果表明:（1）.在不同風速下,有、無風力機的建筑模型的（分別是方形、凹角）橫風向力功率譜均存在明顯的譜峰,并呈現(xiàn)單峰狀;通過對有、無風力機凹角建筑物脫渦頻率的對比,發(fā)現(xiàn)在同一風速下,隨著來流與風力機葉片夾角的增加,脫渦頻率加快,且無風力機的脫渦頻率明顯大于有風力機的脫渦頻率,說明風力機的存在改善了流場結構,削弱了風荷載對建筑物的影響。（2）.在不同風速下,有無風力機的建筑物迎風面的風壓均為正值,而側風面及背風面的風壓均為負值,迎風面中間點處的風壓系數(shù)達到最大,靠近兩邊逐漸減小;無風力機的凹角建筑其凹角處的風壓全為負值,而有風力機的建筑,在安裝風力機的位置處其風壓有正有負,因此在結構設計或施工時... 

【文章來源】：西南科技大學四川省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 風能建筑現(xiàn)狀
        1.2.1 風力機與建筑一體化的由來
        1.2.2 風力機與建筑相結合的優(yōu)點
        1.2.3 風力機安放與高層建筑風力特點
        1.2.4 風力機的分類及比較
    1.3 國內外研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文的主要工作
2 數(shù)值模擬計算理論及方法
    2.1 流體流動的控制方程
        2.1.1 質量守恒方程
        2.1.2 動量守恒方程
    2.2 湍流及湍流計算模型
        2.2.1 湍流的基本特征
        2.2.2 湍流計算模型
    2.3 CFD常用的數(shù)值模擬方法
    2.4 本章小結
3 集成立軸風機的高層建筑繞流流場分析
    3.1 數(shù)值計算方法可靠性分析
        3.1.1 數(shù)值方法
        3.1.2 物理模型及計算區(qū)域
        3.1.3 網格劃分
        3.1.4 邊界條件定義
        3.1.5 求解器設定
        3.1.6 計算結果分析
    3.2 立軸風機與高層建筑一體化數(shù)值分析
        3.2.1 數(shù)值方法
        3.2.2 物理模型及計算區(qū)域
        3.2.3 網格劃分
        3.2.4 邊界條件定義及求解器設定
        3.2.5 計算結果分析
            3.2.5.1 建筑結構周圍流場數(shù)值計算結果及分析
            3.2.5.2 建筑物頻域特性分析
            3.2.5.3 建筑表面風壓分布特性分析
    3.3 本章小結
4 高層建筑立軸風機的旋轉非定常流場分析
    4.1 控制方程和滑移網格模型
        4.1.1 控制方程
        4.1.2 滑移網格模型
    4.2 物理模型及計算區(qū)域
    4.3 網格劃分
    4.4 邊界條件定義
    4.5 求解器設定
    4.6 計算結果分析
        4.6.1 同一風速各風力機不同周向轉矩系數(shù)對比
        4.6.2 同一風力機不同風速時不同周向轉矩系數(shù)對比
        4.6.3 不同風速時速度等值線圖對比
        4.6.4 不同風速渦量圖對比
    4.7 本章小結
結論
展望
致謝
參考文獻
附錄 A
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文



本文編號：3410967