球形网壳结构风洞试验

虽然目前得到结构风载荷较多依赖于风洞试验，但由于现代结构的形状一般比较复杂，其周围流场也变化多端，给模型的制作以及在试验中的观测带来较大困难；在缩尺实验中某些相似数的模拟，也常令实验者大伤脑筋；此外实验的费用较高、时间较长，也限制了实验方法在工程实践中的应用。随着现代计算机技术和计算流体技术的飞速发展，应用“数值风洞”技术对结构周围的风场进行模拟已成为可能。数值风洞技术是利用计算流体力学方法在计算机上模拟结构周围风场的变化并求解结构表面的风荷载。这是近十几年来发展起来的一种结构风工程研究方法，并逐渐形成了一门新兴的结构风工程分支—计算风工程学。

我们对封闭式圆形煤场顶部大跨度网壳的绕流结构以及风载荷特性，应用流体力学软件FLUENT进行了数值模拟研究，得到了网壳结构的风压分布特性和绕流结构，揭示了风压分布与绕流结构的内在联系，最后给出了网壳结构的体型系数，为封闭式圆形煤场顶部大跨度网壳的结构设计提供理论依据。

图1是球形网壳结构风洞试验模型
图2是数值模拟的网格图

图3是球形网壳典型截面上的压力分布矢量图

图4是绕流结构空间流线图。

这些结果表明：网壳顶部受到较大的负压作用，背风面有两个反向旋转的漩涡结构。