高层建筑标准模型绕流数值模拟

摘要：

选用Standard k-ε、RNG k-ε和Realizable k-ε3种高雷诺数湍流模型,对高层建筑标准模型(commonwealth advisory aeronautical research council,CAARC)在不同网格划分方案、不同风场环境及不同风向条件下的流场特征进行了模拟,并用风洞试验数据验证模拟效果,得到以下结论:建筑物边界层网格模型的细密程度会对模拟结果产生明显影响,当选用最细密的网格模型进行模拟时,RNG k-ε模型与风洞试验数据的均方根误差要比选用最稀疏的网格模型时小50％ ～70％,其余两种模型则大约相差40％ ～50％.在B类、D类两类风场环境下,RNG k-ε模型所得平均风压系数的变化区域及变化趋势基本一致,无明显差别,而其余两种模型在不同风场环境下的变化趋势及变化范围均有较大不同,差别主要表现在建筑物的侧风面和背风面上.0°风向下,RNG k-ε模型在建筑物侧风面和背风面处的平均误差要比其余两种模型小10％左右;90°风向下,RNG k-ε模型在侧风面处的平均误差比其余两种模型小大约5％.总体来说,在多种模拟条件下,RNG k-ε模型所得结果的准确性、稳定性及规律性均要高于其余两种模型.

关键词：计算流体力学、高层建筑标准模型、湍流模型、数值模拟

所属期刊栏目：22

分类号：TU973.213(地下建筑)

资助基金：国家自然科学基金41975011

在线出版日期：2022-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：5852-5859