刘晓述

(沈阳建筑大学研究生学院，辽宁沈阳 110168)

1 概述

本文采用的模型为自定义模型。按最可能产生积雪沉积的造型设置。

现行的荷载规范多采用经验值或照搬国外的荷载设计数据，难以满足我国气象条件下雪荷载的实际情况和对建筑屋面的设计要求，因此对大型复杂屋面风致积雪情况的研究就显得很有必要。

本文作者同样利用计算流体动力学对自定义3D屋面结构进行大量数值模拟，并从中找出最不利风向和最不利风速，并分析屋面雪荷载的分布规律。

2 模拟流程及操作方法

2.1 FLUENT软件平台对于处理气固两相流的方法

风雪流现象为空气夹杂着雪颗粒流动的气固两相流，在FLUENT软件平台对于处理气固两相流问题的方法主要有三种:VOF模型、混合物模型和欧拉模型。本文通过前期对风雪流特性的分析，选用欧拉模型。

壁面上的雪颗粒是否发生沉积是由近壁面的风速决定的。在近壁面风速降低到阀值速度以下时，雪颗粒离开计算域沉积在壁面。在欧拉模型的计算中，这种阀值速度的产生主要体现在体积粘度(Bulk Viscosity)和摩擦粘度(Frictional Viscosity)的参数设置上。参数方程查看边界条件2.2.3。

2.2 计算模型的建立

2.2.1 计算域的设置

计算域的尺寸是在计算量和对计算结果合理的影响范围内取到平衡。建筑物模型设置在距计算域入流口约1/3处。本次模拟共选取8个风向，21个风速，总共168个工况进行分析。

2.2.2 模型的网格设置

计算域内均采用平滑的结构化网格来提高网格质量，降低数值的耗散，以保证本模型计算结果足够精确。……