Т.А. Шведчикова, О.В. Воркунов,
(КГЭУ, г. Казань)
А.Н. Тюрин,
(ОАО « Татэлектромонтаж»)
Изучение воздействия ветрового потока на высотные здания, необходимо как для определения нагрузок на ограждающие конструкции, так и для учета его влияния на воздухообмен помещений. Для последнего нужен учет не только существующего воздушного режима, но и специфика конструкции системы отопления. В настоящее время существует ряд специальных инженерных методик, однако вследствие того, что здания имеют различную геометрическую форму, которые кроме влияния собственной структуры ветра, подвержены еще влиянию вторичных струйно-вихревых течений, образующихся под влиянием близлежащих построек, неровностей рельефа местности и т. д., уже недостаточно ограничиваться существующими решениями. Здесь необходим индивидуальный подход к каждому объекту.
В последнее время все более широкое применение находят универсальные компьютерные CFD-пакеты (FLUENT, ANSYS, PHOENICS и др.), основанные на численном решении систем уравнений, отражающих общие законы механики сплошной среды и предназначенные для решения широкого круга задач прикладной аэрогидродинамики и тепомассообмена. Применение подобных пакетов только начинается, поскольку они очень сложны и для их эффективного использования требуется опыт и высокая квалификация.
Нами для решения поставленной задачи был выбран программный комплекс PHOENICS, в котором была построена математическая модель реального здания с близлежащими постройками и определены суммарные аэродинамические нагрузки, действующие на здание при четырех (основных) направлениях ветра. В качестве такого здания был выбран комплекс Казанского государственного энергетического университета. Также внутри здания были проведены экспериментальные исследования и построена зависимость результирующей температуры помещения от высоты, при скорости ветра 9м/с и температуры наружного воздуха -14 °С. Данные исследования показали, зависимость результирующей температуры помещения от этажности.
Т.о., применение методов математического (компьютерного) моделирования совместно с существующими методиками инженерных расчетов и экспериментальными измерениями способствует формированию нового подхода к проектированию зданий и сооружений для обеспечения наилучших комфортных условий пребывания людей и ведения различных технологических процессов.
|
