基于PIV试验的积雪平屋面风场特性研究

摘要：

为研究屋盖积雪对低矮平屋面风场特性的干扰影响,基于风吹雪风洞试验,通过 3D打印获得平屋面的3D积雪形态,并以无积雪模型作为对照,系统地开展了PIV(particle image velocimetry)风洞试验,并结合LES(large eddy simulation)方法,研究了 6组平屋面建筑有无积雪时的流场分布特性.试验研究表明:当无积雪时,来流在屋面前缘处分离后能形成典型的分离泡流动,分离泡内速度场存在明显逆流现象;当有积雪时,屋面上方的逆流减弱甚至消失,积雪显著地加快了流经屋面附近流场的速度,其最大速度增量约为 0.6,同时,流线分布更贴合模型壁面,速度梯度增大,也相对增大了涡量值;积雪会使得屋面上方整体的时均湍动能和切应力均减小,但对屋面迎风区域的平均和脉动风压均有增大作用,其增大比值约为 15％和 20％.通过该研究可进一步对低矮建筑的风雪荷载作用机理展开分析,为屋盖结构的抗风雪设计提供参考.

关键词：低矮建筑、PIV试验、屋盖积雪、流动特性、大涡模拟

所属期刊栏目：58

分类号：TU208.2;TU312(建筑设计)

资助基金：国家钢结构工程技术研究中心开放基金;中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划;国家重点研发计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：430-437,461