计算风工程中基于k-ε系列湍流模型的数值风场

作者：方平治; 顾明; 谈建国

来源：水动力学研究与进展A辑, 2010, (04): 475-483.

• k-ε湍流模型
• 计算风工程
• 壁面函数
• 大气边界层 the k-ε turbulent model
• computational wind engineering
• wall function
• atmospheric boundary layer

以同济大学TJ-2风洞模拟的缩尺比为1:300的B类风场为来流边界条件,通过调整湍流模型常数和物理粗糙高度,详细讨论了基于标准k-ε湍流模型的大气边界层的数值模拟方法。作为数值模拟方法的应用,结合作者提出的修正的壁面函数,基于标准k-ε湍流模型、MMKk-ε湍流模型和Realizablek-ε湍流模型,给出了B类和D类数值风场。数值模拟结果表明:对于粗糙度比较小的风场,现有的标准壁面函数可以实现大气边界层的模拟;而对于粗糙度比较大的风场,采用修正的壁面函数可以获得更好的结果。数值风场基本满足现行的建筑结构荷载规范关于平均风速和湍流强度的规定。

• 单位
  土木工程防灾国家重点实验室; 同济大学; 中国气象局上海台风研究所