胡 朋，李永乐，廖海黎

（西南交通大学桥梁工程系，四川 成都 610031）

0 引言

计算风工程（Computing Wind Engineering，简称CWE）是结构风工程中极具前景的一个方向，也是当前国际风工程研究的热点。CWE的核心内容是计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD），与传统的风洞试验相比，CFD 方法具有费用低、周期短、便于模拟真实环境、描述流场细节及给出流场定量结果等优点。自20世纪60年代兴起以来，随着数值求解方法的发展和计算机硬件技术的进步，CFD 在结构风工程中的应用越来越广泛。

由于结构风工程研究的对象位于大气边界层内，研究的重点是钝体绕流，其流动可视为低速、不可压缩粘性流体的湍流运动，因此准确模拟大气边界层内的湍流流动是精确预测结构风荷载的前提，这在CFD 数值模拟中就首先要求其满足水平均匀性［1］的条件，即在没有任何障碍物的简单边界层流动下，数值模拟区域内的平均风剖面和湍流风剖面自入口到出口保持不变，这种满足水平均匀性条件的边界层称为平衡大气边界层，边界层内流场的水平均匀性程度直接影响数值模拟的精度。Blocken等［2］采用k－ε湍流模型模拟了两平行建筑物内的风速分布情况并与相应的风洞试验作对比，结果表明两建筑物中心线上行人高度处风速放大系数的计算值与试验值相差达15%左右，其原因主要是由于入口处的风速剖面在流动过程中发生了改变，即不满足水平均匀性条件，从而使计算风速放大系数的参考风速发生了变化，当根据风速剖面变化对参考风速进行修正后，风速放大系数的计算值与试验值吻合较好，文中还建议在进行数值模拟之前，应首先对无模型的空流场进行水平均匀性检验。……