球形網殼結構風洞試驗

雖然目前得到結構風載荷較多依賴于風洞試驗，但由于現代結構的形狀一般比較復雜，其周圍流場也變化多端，給模型的制作以及在試驗中的觀測帶來較大困難；在縮尺實驗中某些相似數的模擬，也常令實驗者大傷腦筋；此外實驗的費用較高、時間較長，也限制了實驗方法在工程實踐中的應用。隨著現代計算機技術和計算流體技術的飛速發展，應用“數值風洞”技術對結構周圍的風場進行模擬已成為可能。數值風洞技術是利用計算流體力學方法在計算機上模擬結構周圍風場的變化并求解結構表面的風荷載。這是近十幾年來發展起來的一種結構風工程研究方法，并逐漸形成了一門新興的結構風工程分支—計算風工程學。

我們對封閉式圓形煤場頂部大跨度網殼的繞流結構以及風載荷特性，應用流體力學軟件FLUENT進行了數值模擬研究，得到了網殼結構的風壓分布特性和繞流結構，揭示了風壓分布與繞流結構的內在聯系，最后給出了網殼結構的體型系數，為封閉式圓形煤場頂部大跨度網殼的結構設計提供理論依據。

圖1是球形網殼結構風洞試驗模型
圖2是數值模擬的網格圖

圖3是球形網殼典型截面上的壓力分布矢量圖

圖4是繞流結構空間流線圖。

這些結果表明：網殼頂部受到較大的負壓作用，背風面有兩個反向旋轉的漩渦結構。