基于PHOENICS的校园宿舍室外风环境模拟研究
2021-04-22成思维
居业 2021年3期
成思维 赵 祥
(西南科技大学,四川 绵阳 621000)
高校的扩招使得在校大学生的数量急剧增加,学生的学习与生活的需求与现有的高校宿舍不匹配,而新建的大学往往在偏僻的城市郊区并且规模较大,宿舍风环境的问题也逐渐暴露了出来[1]。本文根据当地气象数据,将宿舍的三维模型输出至PHOENICS软件中,对西南科技大学新区八栋宿舍楼进行风环境模拟,试图通过评价其现有建筑布局风环境状况,总结规律,为以后校园宿舍建设提供参考。
1 模拟方法及原理
1.1 软件选择
计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称 CFD)是通过计算机数值计算和图像显示,对包含流体流动和热传导等相关物理现象的系统所做的分析。计算流体力学的软件有很多,市面上较为常用的风环境模拟软件有FLUENT,PHOENICS,AIRPARK,VENT等,本文选择PHOENICS,其特点参数设置直接,网格可半自动生成、仿真预测高效、快速、直观的软件,并且通过大量的试验验证了该软件仿真具有正确性和结果准确率高的优势[2]。
1.2 数学模型的选取
学校宿舍室外风的流动属于不可压缩和低速湍流区域,同时也考虑到计算机硬件水平和计算效率,本文采用的是最为常用的标准k-ε湍流模型,其所涉及到的方程如下。
(2)连续性方程
(3)动量方程
(4)k方程
(5)ε方程
2 计算模型与计算域、网格的确定
为了减少计算时间,加快收敛速度,在不影响模拟结果的前提下对建筑模型进行适当的简化,将建筑物表面微小的凹凸处忽略,将其处理成较为规则的立方体。
风场的作用……
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