大型涡模拟技术：日本新国立体育场风环境评估的实践应用

本篇论文深入探讨了大涡模拟技术在实际工程项目中的应用，特别是对日本新国家体育馆（东京奥林匹克体育场）周围的风环境评估中的具体实践。研究团队开发了一种名为Airflow Analyst的创新计算流体动力学（CFD）模型，旨在增强CFD与地理信息系统（GIS）的融合。Airflow Analyst的开发始于对表面贴装立方体的精确模拟，通过验证测试验证了其预测风环境的能力。 首先，研究人员对立方体的表面特性进行了详尽的模拟，确保了模型的准确性。他们利用高精度的数据输入和精细的网格划分，确保了CFD模型能够捕捉到复杂流动的细微差别。这个过程展示了如何将CFD技术与GIS的详细地理信息相结合，以提供更全面的风环境分析。 随后，他们将日本新国家体育场精确地建模到了计算机中，利用最新的市区数据，包括地形、建筑结构和城市布局，创建了一个逼真的三维模型。在构建的模型中，他们运用大量的网格点或单元，以实现对风向、风速以及风压等关键风参数的精细模拟。这一步骤涉及了对复杂风场的细致再现，包括湍流效应，从而能够准确评估体育馆在不同风况下的性能。 该研究的重点在于验证模型在实际应用场景中的有效性，通过与预期的体育场设计进行对比，确认了模型在模拟天空风流通风条件时的适用性。这表明Airflow Analyst不仅在理论研究中有价值，而且在工程实践中也具有很高的实用性和可靠性。 论文发表在《开放流体动力学杂志》上，2019年第9期，强调了这项技术对于建筑设计、城市规划以及环境保护的重要性。它为其他类似项目的风环境评估提供了宝贵的经验和方法，展示了大型涡模拟技术在现代建筑设计中的前沿应用和影响力。 这项研究不仅提升了CFD技术在建筑领域中的应用水平，也为理解和优化大型体育设施的风环境管理提供了科学依据，为未来的城市设计和可持续发展提供了有力的支持。