屋盖气动抗风体型优化

简介

借助CFD有限元软件,采用数值模拟的方法,分别针对平面、球面以及柱面屋盖部位的风压情况进行了模拟分析。基于不同体型屋盖的表面风压随矢跨比的变化规律,进行了数据再加密,以寻找较为性能优越的球面、柱面抗风矢跨比;对尖锐边角倒圆角设置,对平屋盖抗风性能的影响进行了研究。结果表明球面屋盖矢跨比为1/6时,屋盖迎风前缘区域钝体效应造成的负压极值与屋顶流线体气流弱分离造成的情况基本一致,整个球面屋盖范围内具有最小的负压极值,局部抗风能力表现最优;对于柱面屋盖来说,当矢跨比为1/7时,侧墙同屋盖连接部位区域由锥形涡造成的负压极值,与屋盖迎风前缘区域由钝体效应造成的压力情况基本一致,屋盖整体范围内的风压情况以及局部抗风性能,同球面屋盖类似;尖锐边角倒圆角设置,可显著平屋盖削弱锥形涡作用,实现了降低局部风压的目的,倒角半径达到8m时,负压极值降低到最低。