【摘 要】
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沈阳是一座多风的城市,随着人们环保意识和健康理念的增强,研究建筑物绕流风场对于改善城市风环境,提高人居舒适度,控制大气污染等问题有着重要的意义,风环境的优劣也成为城
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沈阳是一座多风的城市,随着人们环保意识和健康理念的增强,研究建筑物绕流风场对于改善城市风环境,提高人居舒适度,控制大气污染等问题有着重要的意义,风环境的优劣也成为城市规划、建筑设计应考虑的因素之一。目前研究建筑物绕流风场主要方法是现场实测、风洞试验和数值模拟计算,其中风洞试验是现阶段的主要手段。利用风洞试验方法研究风对建筑的作用已经有60多年的历史,在风工程的研究领域中发挥了重要作用,但是由于风洞试验的先天局限性导致其难于在工程实际中广泛应用。计算风工程是随着计算机技术和计算流体力学的发展而出现的,开始于80年代,已经有20多年的历史,它自出现起就成为风工程领域研究和发展的热点,随着湍流模型的不断发展和完善,计算机软、硬件技术的迅速提高,用计算机模拟风洞试验的技术日趋成熟,已逐渐成为风工程研究的最有力手段。模拟得到风速和风压等物理量的分布特征,来预测建筑规划和设计方案的优劣,并提出改进方案,使设计更加合理,提高设计质量和效率。风对建筑物的作用属于复杂钝体绕流问题,建筑物周围的流场是十分复杂的湍流场,充满了分离、回流、旋涡等一系列复杂的运动形式。本文从工程实际出发,在阅读大量文献的基础上,阐述了计算风工程的基本理论和计算方法,对建筑物周围风场数值模拟时涉及到的计算流域确定、网格划分、边界条件选取、湍流模型选择、求解参数设置等问题进行了说明。基于FLUENT软件平台,计算流域采用分区的方法划分成非均匀网格,近壁面采用标准壁面函数法来处理,选用标准k-ε湍流模型,对沈阳市住宅典型形体环境的绕流风场进行模拟,分析了各种情况下风场中的风压、流线和风速矢量等的分布特点,同时提出了一些改善风环境的建议。
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