山区桥梁CFD计算域选取策略优化与验证

本文主要探讨了山区桥址处风场的CFD（计算流体动力学）计算域选取方法，针对这一特定环境中风场的随机性和不确定性带来的挑战。山区地形的特点使得传统的计算域选取策略可能无法准确反映实际风场情况，可能导致模型误差或增加计算负担。论文作者，张亮亮、吴波、杨阳和刘连杰，来自重庆大学土木工程学院，他们提出了一种创新的方法来解决这个问题。 首先，他们建议采用一个大范围的基准计算域进行初始计算，这个基准域可以提供一个全面的风场模拟基础。通过对基准域的后处理，研究人员绘制了一系列关键的分析图形，包括平均风压系数极差随高度变化的曲线，这有助于识别风场在不同高度上的不均匀性；壁面附近的水平面上静压偏差的等值云图，用于理解风压分布的局部特征；以及横风向各平面静压值与对应边界面的均方根差值曲线，这有助于评估风向变化对计算域边缘的影响。 通过这些图形，研究人员可以识别出那些在高度方向、顺风向和横风向上对整体风场影响较小的区域。这些区域被筛选出来后，剩下的部分被认为是主要的风场影响区域，可以作为后续计算的重点，从而减少不必要的计算资源消耗，提高模型求解的精度和效率。 此外，文章强调了计算域设置的重要性，尤其是在复杂的山区环境中，它直接影响到模型的准确性和计算成本。通过这种方法，作者们旨在优化CFD模型，降低模型误差，并确保在满足精度要求的同时，能够有效控制计算工作量。 关键词包括“计算域设置”、“山区地形”、“计算流体力学”、“模型误差”和“求解效率”，这些词汇揭示了论文的核心内容和研究目标。文章还提到了国家自然科学基金支持的研究，表明了这项工作的学术背景和价值。 这篇论文为山区桥梁设计中的风场计算提供了一种实用且精确的计算域选择策略，对于提高风工程领域的计算效率和模型准确性具有重要的实践意义。