鞍形單片膜膜面風(fēng)壓系數(shù)模擬分析

鞍形單片膜 0°風(fēng)向角風(fēng)壓系數(shù)分布

0°風(fēng)向角下鞍形單片膜表面風(fēng)壓系數(shù)的模擬結(jié)果，由于是開敞式膜結(jié)構(gòu)，當?shù)玫缴舷卤砻娴娘L(fēng)壓系數(shù)后，將膜面對應(yīng)點的風(fēng)壓系數(shù)疊加，可以得到膜面的凈風(fēng)壓系數(shù)。計算模型和邊界條件關(guān)于流向（Y軸）對稱，數(shù)值模擬的結(jié)果整體上也成對稱分布，初步驗證了數(shù)值模擬的合理性。具體分析鞍形膜面凈風(fēng)壓系數(shù)沿著流向變化的整體趨勢：

①最大正壓系數(shù)約為 0，極值負壓系數(shù)約為-0.9；

②A區(qū)迎風(fēng)面膜角點處從較大的負壓迅速形成極值負壓區(qū)，然后逐漸相對緩慢的減小，直至形成背風(fēng)面膜角點處的無壓區(qū)；

③整體來看，鞍形膜面受到的均為負壓，膜結(jié)構(gòu)表面完全為上升力。

鞍形單片膜 45°風(fēng)向角風(fēng)壓系數(shù)分布

45°風(fēng)向角下鞍形膜表面風(fēng)壓系數(shù)的模擬結(jié)果一般來說，建筑物迎風(fēng)端的前緣是流動發(fā)生碰撞、分離的區(qū)域，流動情況很復(fù)雜，且在此下鞍形膜面迎風(fēng)前緣膜面曲率變化較大，變化趨勢又與流向不一致，更加加劇了流動的復(fù)雜性。膜面前緣風(fēng)壓系數(shù)變化強烈。

具體分析鞍形膜面凈風(fēng)壓系數(shù)沿著流向變化的整體趨勢：

①最大正壓系數(shù)約為 0.1，極值負壓系數(shù)約為-1.4；

②C 區(qū)迎風(fēng)面膜邊附近迅速形成極值負壓區(qū)，然后逐漸減小并過渡為正壓，直至形成背風(fēng)面膜邊處的最大正壓區(qū)；

③整體來看，45°風(fēng)向角下鞍形膜面受到的基本均為負壓，膜表面主要為上升力。

鞍形單片膜 135°風(fēng)向角風(fēng)壓系數(shù)分布

135°風(fēng)向角下鞍形膜表面風(fēng)壓系數(shù)的模擬結(jié)果。由于風(fēng)的來流首先接觸的是膜面較低點，而且膜面曲率變化相對較小，所以膜面風(fēng)壓系數(shù)變化比較平緩。具體分析鞍形膜面凈風(fēng)壓系數(shù)沿著流向變化的整體趨勢：

①最大正壓系數(shù)約為 0.7，沒有出現(xiàn)負壓區(qū)；

②A 區(qū)迎風(fēng)面膜邊處形成最大正壓區(qū)，區(qū)域靠近較高膜面部分，然后逐漸減小，在背風(fēng)面的膜邊形成最小正壓，約為 0.1~0.2；

③整體來看，135°風(fēng)向角下鞍形膜面沿著順風(fēng)向全部受到正壓，膜面完全為下壓力。

鞍形單片膜 180°風(fēng)向角風(fēng)壓系數(shù)分布

180°風(fēng)向角下鞍形膜表面風(fēng)壓系數(shù)的模擬結(jié)果。由于風(fēng)的來流首先接觸的是膜面最低點，而且膜面曲率變化相對較小，膜面相對于順風(fēng)向?qū)ΨQ，所以膜面風(fēng)壓系數(shù)變化比較平緩，風(fēng)壓系數(shù)分布也顯示了較好的對稱性，初步可以判斷模擬的合理性。

具體分析鞍形膜面凈風(fēng)壓系數(shù)沿著流向變化的整體趨勢：

①最大正壓系數(shù)約為 1.1，沒有出現(xiàn)負壓區(qū)；

②F 區(qū)迎風(fēng)面膜角點處正壓較小，逐漸增大，到 D 區(qū)形成對稱的兩個最大正壓區(qū)，然后開始逐漸減小；

③整體來看，180°風(fēng)向角下鞍形膜面沿著順風(fēng)向全部受到正壓，膜面完全為下壓力。