基于壁面射流的下?lián)舯┝黠L場特性研究

洪藝然，李昌茂，肖云鳳，周 嬌

（重慶科技學院建筑工程學院，重慶 401331）

下?lián)舯┝魇且环N在雷暴天氣中由強下沉氣流猛烈沖擊地面形成，同時經(jīng)由地表擴散的近地面短時破壞性強風。下?lián)舯┝髦谐叨容^小的微下?lián)舯┝鳎ㄋ匠叨龋?km）發(fā)生的頻率很高，如在雷雨天氣時發(fā)生下?lián)舯┝鞯母怕士蛇_60%～70%，在世界各地造成了大量工程結(jié)構物的破壞。下?lián)舯┝髯饔孟螺旊娋€塔的倒塌破壞事故尤為常見[1]。對美國、澳大利亞和南非等國相關輸電線塔倒塌事故的研究表明，高達80%以上與天氣有關的輸電線塔結(jié)構的倒塌是由雷暴天氣的下?lián)舯┝鞯葟婏L所致。由于下?lián)舯┝鞯奈擦鞒隹趨^(qū)域的面積較沖擊中心大得多，同時破壞的大概率一般位于下?lián)舯┝鞯奈擦鞒隹趨^(qū)域，而不是沖擊中心，常常忽略下?lián)舯┝髦胁康臎_擊部分，僅僅考慮研究其水平出流段，因此風工程所關心的下?lián)舯┝鞯牧鲌龆贾饕杏谒匠隽鞫危摱瘟鲌鲆驯或炞C為典型的平面壁面射流。鑒于以上原因，正確評估壁面射流區(qū)域流場特性是正確評估構筑物風荷載安全性的關鍵，討論其流場和規(guī)律也是文章研究下?lián)舯┝黠L場特性的一種主要思路。

壁面射流的概念最早由Glauert[2]提出，其定義為一種高速射入光滑壁面上、周圍環(huán)境流體特性相同的半無限靜止流體中的射流。壁面射流通常分為兩個區(qū)域，其中內(nèi)層與邊界層相似，外層與自由剪切流相似。一般傳統(tǒng)風洞實驗中幾何縮尺比是1 ∶100 ～1 ∶250，基于壁面射流的風洞試驗可以同時實現(xiàn)這個幾何縮尺，使得下?lián)舯┝鞯娘L工程研究變得有可能。……