一种采用动网格考虑风雪耦合进行屋盖风雪流数值模拟的方法技术

一种采用动网格考虑风雪耦合进行屋盖风雪流数值模拟的方法，属于风雪流CFD数值模拟领域。采用欧拉‑欧拉模型把雪相作为连续介质，通过在空气相输运方程中引入雪相控制方程来进行雪颗粒运动的求解，本发明专利技术通过向雪相连续方程中引入源项来考虑跃移层内壁面雪浓度的变化，同时通过动网格技术实时将屋面上沉积雪厚度变为固态边界，屋面上积雪边界的变化进而带来绕流风场的改变，而从实现风雪的双向耦合，进而建立适用于风雪流数值模拟的动态时步推进法。此方法可充分考虑风雪两相的双向耦合，有效还原非平衡状态下积雪漂移的发展过程，能实时模拟真实的降雪和积雪过程，准确性好，可广泛应用于建筑屋面积雪分布模拟，具有很好的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土木工程领域，具体涉及一种采用动网格实现风雪双向耦合的屋盖风雪流数值模拟的方法。

技术介绍

1、近年来，由于全球变暖，超强风、暴风雪、超低温、超高温等极端天气频繁发生，尤其在高纬度区域容易发生大风大雪天气。当风雪天气来临时，气流流经屋面时会发生流动再附等现象，形成由风致雪漂移引起的不平衡分布的积雪模式，而这种不平衡雪荷载极易导致屋盖结构破坏或是失稳，因此对这种由风产生的不平衡雪荷载的研究就显得尤为重要。

2、在风雪研究的前期，学者们以理论为奠基，以实地观测和风洞试验作为主要的风雪研究手段，而随着计算机及其算力的飞速发展，以计算流体力学(computational fluiddynamics,cfd)为基础的数值模拟方法逐渐流行起来，因其适应性强，应用面广，省钱省时，模型可重复使用，不受试验模型尺寸、环境等条件的限制，并且可以不断改变研究的参数等优点而逐渐被学者们采纳。

3、风雪运动数值模拟方法主要分为欧拉-拉格朗日法和欧拉-欧拉法。欧拉-拉格朗日法是把雪颗粒处理成离散相，把风处理为连续相，根据受力分析采用纳维-斯托克斯本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.采用动网格考虑风雪耦合进行屋盖风雪流数值模拟的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，公式(2)中的I(z)为湍流强度剖面，由我国《建筑结构荷载规范》确定。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，公式(5)中的wf，sky为空中降雪速度，取0.5～0.8m/s。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(10)屋面积雪厚度进行修正时，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)，雪颗粒修止角取60°。

【技术特征摘要】

1.采用动网格考虑风雪耦合进行屋盖风雪流数值模拟的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，公式(2)中的i(z)为湍流强度剖面，由我国《建筑结构荷载规范》确定。

3.按照权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：何艳丽，赖广鑫，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：