风工程数值模拟中湍流模型参数与平衡边界层模拟的研究

摘要

湍流模型中常参数的适当取值，以及在数值模型中构造满足水平均匀性的平衡大气边界层，是风工程数值模拟研究中非常重要但往往被研究者忽略的问题。本文首先通过对一低矮建筑模型风荷载的风洞试验与数值模拟对比研究，对模拟分离流动具有较好适用性的SST κ-ω模型中的参数在模拟大气边界层绕流中的适当取值问题进行了详细考察；并将作者从标准κ-ε模型导出的一类近似满足大气边界层自保持要求的湍流边界条件，运用到SST κ-ω模型中，通过详尽的数值模拟和风洞试验对比算例，验证了这类边界条件在构造自保持平衡边界层的适用性，从而避免了由于边界层的不恰当模拟给数值模拟结果带来额外误差。