求解参数设置:将ICEM划分好网格的文件输出为msh文件,导入F1uent,进行求解参数的设置。主要参数包括求解基的选择,湍流模型的选择,边界条件的确定,残差控制设置等。求解基的选择:F1uent提供两种求解基,即Pressure-Based和Density-Based求解器,如图所示。其中Pressure-Based是针对低速、不可压缩流开发的,Density-Based是针对高速、可压缩流开发的。风是由于空气受热不均匀,密度改变引起的流动。空气理论上是可压缩流体,但是在常温常压下气体做低速流动时(V=100m/s),气体的密度相对变化小于5%,可按不可压缩流体处理( Boussincsq假设)。不可压缩流体的连续方程如下所示
所使用的解法:直接数值模拟(dns,直接数值模拟)是什么?我们利用直接数值模拟方式直接求解上述N-S方程式的四个未知数:X、Y、Z的向量速度与压力,此法的特点为不需使用任何假设或模式系数来闭合紊流模式而以高阶差分方法直接求解.学术界及工程实务界对于直接数值模拟的评价不一,因为该法对于流场中大小紊流系采全部解算的方式,计算量很大.但因为近年来计算机设备发展与计算速度之提升,直接数值模拟所耗费之时间成本与物力已相对下降,也渐无紊流假设的需要.紊流假设准确性也常被质疑,同时不同流场有不同特性,适合的紊流模型将跟着不同,使用上并不方便.基于准确度的原因,本公司系采用直接数值模拟方式.湖北微气候WindPerfectDX教程WindPerfectDX保证城市风道的计算精度同时简化操作流程,导入高校设计课程教学。
随着科学技术的进步,“数字城市”技术在城市规划领域中的应用逐渐深入,各种三维模拟软件成为城市设计的重要技术。近几十年来,随着计算机软件和各类资源的进步,数字模拟方法软件越来越收到人们的重视。这些软件可以结合地域气候等条件,构建三维的、可互动的、能进行多种分析的城市虚拟环境,通过准确快速的计算,直观的模拟出设计后的城市空间环境,暴露原设计存在问题,从而指导设计的修改。而且数值模拟方法在研究城市室外微气候环境问题中具有明显的优势,除了步骤简单、低成本高效、结果清晰直观等外,相较现场实测的方法还少许多变量的干扰。目前能够做到在城市尺度下也能在个人电脑上简单操作的风环境模拟只有WindPerfectDX。
在设计尺度的应用上,虽然城市里的植栽及公园绿地是降低城市温度的重要手段,但若缺乏适当规划,反而会造成人体热舒适度的不良影响。一般在树荫底下人们通常会觉得凉快,若能有微风流动更可以感受到降温效果,因此风速和树荫间存在互补的关系。但需要注意的是,过密的树木种植反而会减少风的流动,惟有合理的景观设计,包含街道树木的种植和公园的设置,才能给城市居民带来较大的生活舒适。利用风速和遮阴等级对城市街廓、公园等区域设计进行舒适度检验,简化传统微气候模拟方法,将能更便捷的应用于城市设计方案之推敲。WindPerfectDX建筑规划行业的三维CFD软件,可进行山地地形风模拟,随地形高度起伏显示风速分布。
有关风环境、温热环境的模拟范围需要多少才算合适?因为建筑物周边风场与建筑物的几何形状、相邻地形、地物的配置皆有密切的关系,故必须将主建筑物及周遭3倍建筑物高度为半径范围内所有地形、地物输入至模拟范围,本公司技术也可考虑周边植栽的配置、外形、透风性对风场的影响。范围上下游的长度应达到5~10倍的主建筑物高度、范围高度的部份,应达到3~5倍的主建筑物高度。树木或植栽在边界条件中,应该怎么设定?树木与植栽等边界条件,在WindPerfectDX中是非常容易使用的.简单来说,树木包含了两种条件,一是流动抵抗条件、二是湿度发生条件.流动抵抗即是树木冠层部份对于流体(空气)的阻力,参数包括开口率与抵抗率而湿度发生即是树木叶面部份在大气中的蒸散,参数为单位时间的发生量,WindPerfectDX已将树木的此两种条件整合为树木的模块,用户可以在接口中直接选择树木模块并进一步设定树木的规模、大小、抵抗与湿度参数。WindPerfectDX建筑规划行业的三维CFD软件,根据设计师的操作习惯优化界面,四步骤进行风环境模拟。CFD软件WindPerfectDX教程
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建筑组团中影响风环境的因素:利用风廊道模拟来指导建筑设计在未来将具有广阔的应用前景和市场。首先,我国快速城镇化进程给城市环境带来了不可逆转的影响。风环境作为衡量与改善城市舒适度的重要指标,是城市生态规划一个重要的组成部分,它能够使在具体的城市与建筑设计更加落实生态、环保的设计原则。其次,在大规模基础设施建设已基本完成、绝大部分建设用地已饱和的情况下,未来城市规划设计的重点必然是存量环境的精细化更新。风廊道模拟能够以更高效、科学的手段辅助空间形态设计,使得城市更新和建筑设计具扎实的逻辑。第三,随着风廊道模拟技术在国内的推广,必然会建立“方案设计—软件模拟—方案修正”的反馈设计方法,微气候模拟也将逐渐从对于规划结果的“事后验证”转向带领规划的“事先指导”。湖北WindPerfectDX日照模拟
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