門式起重機風力系數仿真研究

張建輝 王 堅

南通潤邦重機有限公司 南通 2260013

0 引言

隨著港口運輸的快速發展，門式起重機的數量也在不斷增多，而港口處風力較大，會對門式起重機造成一定影響，故在門式起重機設計時經常要考慮設計載荷。此外，為了設計的合理性與放置設計過度，需要獲得門式起重機分離箱梁與支腿的風力系數。

目前，關于門式起重機風力系數仿真研究較少。文獻[1]通過風洞試驗與數值仿真方法分析分離箱梁的風力系數，研究發現分離箱梁相較于單梁有減阻優勢；文獻[2]選取5 種湍流模型對集裝箱起重機進行風載荷數值模擬仿真研究，通過結合風洞試驗，研究發現Standard k-ε模型計算結果偏差較大，RNG k-ε模型較好，但收斂性差；文獻[3]使用CFD 方法對箱梁斷面靜風力系數進行數值仿真，通過選取不同的網格密度研究對數值仿真結果的影響，模型不同攻角下的三分力系數，并與風洞試驗進行對比，驗證仿真的可靠性。對于分離箱梁截面目前研究較多，但支腿處風力系數的研究較少，為此，本文針對某門式起重機進行數值模擬仿真，并與風洞試驗進行對比驗證，采用RSM 湍流模型計算出分離箱梁與支腿處風力系數，研究周圍流場特性變化。

1 數值理論

流體運動需要遵守其基本控制方程：連續性方程、動量守恒方程與能量守恒方程。由于本文研究的是門式起重機在直流風作用下的風載系數，其能量變化可忽略不計，故只需考慮連續性方程與動量守恒方程即可。……