风致折叠网壳结构表面积雪分布CFD模拟

来源：计算力学学报杂志2018年第1期北京时间：

作者：颜卫亨,何立勇,吴东红,杜书朝,赵有栓

单位：长安大学 建筑工程学院, 西安 710061,长安大学 建筑工程学院, 西安 710061,长安大学 理学院, 西安 710061,长安大学 建筑工程学院, 西安 710061,长安大学 建筑工程学院, 西安 710061

摘要：为研究风致折叠网壳结构表面积雪的分布规律，基于Euler-Euler方法和空气相与雪相单向耦合的基本假设，运用通用计算流体动力学软件ANSYS Fluent的Mixture多相流模型理论，并考虑壁面上积雪的侵蚀与沉积，建立风致雪漂的数值模型。首先，模拟立方体周围积雪分布并与实测结果对比，探讨与分析数值风洞的关键技术与参数，证实三方程k-kl-ω湍流模型能更好地对风雪两相流进行模拟。在此基础上，以风速和风向角为分析参数，模拟折叠网壳结构表面积雪分布。结果表明，10 m/s以下较低风速的持续作用对积雪分布尤为不利，受风向角变化影响，结构表面积雪的侵蚀与沉积发生在不同分区，其中迎风面被大面积侵蚀、背风面局部沉积，在不同的风向角下同一分区的积雪分布系数相对改变量最高达1.28。模拟获得结构表面在全风向角下的最不利积雪分布系数，为近似体型结构的抗风雪设计理论提供参考依据。

关键词：折叠网壳,风致雪漂移,数值模拟,湍流模型,积雪分布,

基金资助：总后建筑工程研究所研究基金项目；陕西省自然科学基金（2004E204）；中央高校科研专项资金（创新团队项目2013G3284016）资助项目.