考虑表面粗糙度和坡地地形影响的下击暴流壁面射流段风场特性研究
结题报告
批准号:
52008070
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
钟永力
依托单位:
学科分类:
工程防灾
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
钟永力
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中文摘要
大量的事故和研究表明下击暴流对输电塔线体系有较大的破坏性,但现阶段的研究水平以及部分国外设计规范并不能满足相关的要求。鉴于当前缺乏关于地表粗糙度及坡地地形对下击暴流出流段风场边界层作用机理的深入认识,项目在传统边界层风洞中加装壁面射流装置,通过设置数控阀门对壁面射流流场进行主动控制,从而实现对下击暴流出流段稳态以及非稳态风场的大尺度风洞试验。选取规范中的几种常见地貌表面粗糙度以及坡地参数,采用风洞试验以及数值模拟方法,结合流体力学边界层理论分析,重点研究不同表面粗糙度对壁面射流的边界层的作用机制,揭示粗糙表面的阻力规律与壁面速度律的关系,提出不同粗糙表面地貌时下击暴流风荷载模型,揭示坡地地形对非稳态下击暴流风场的影响规律,得到坡地地形时的修正方法。预期成果可以加深对不同粗糙地貌下击暴流出流段边界层特性及坡地地形工程风荷载的认识,为下击暴流多发地区输电塔线体系的抗风设计提供理论支撑。
英文摘要
A large number of accidents and studies have shown that downburst has a great destructive effect on the transmission line structures, but the research level of the present stage and the related design codes cannot meet the relevant requirements. In consideration of a lack of deeply understanding the surface roughness and escarpment on the mechanism of the wind field boundary layer of the downburst outflow, a wall jet device has been added in the traditional boundary layer wind tunnel. By setting numerical control valve to control the flow field of wall jet actively, the large-scale wind tunnel experiment of stationary and non-stationary downburst outflow is realized. The surface roughness of several common landforms and escarpment parameters in the codes are selected. Using the wind tunnel test and numerical simulation method, combined with the boundary layer theory, the mechanism of different surface roughness on the boundary layer of wall jet will be studied to reveal the relationship between the resistance law of rough surface and the velocity law of wall. The wind loading model of downburst with different rough surface landforms will be proposed. The influence of escarpment on the wind field of downburst outflow will be revealed to obtain the correction method for escarpment terrain. The expected results will deepen the understanding of the characteristics of boundary layer of the downburst outflow and the wind loading of escarpment terrain under different rough landforms, and then provide guidance for the design of transmission line structures.
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Numerical Study on Plane and Radial Wall Jets to Validate the 2D Assumption for an Idealized Downburst Outflow
平面和径向壁射流的数值研究,以验证理想化下爆流外流的二维假设
DOI:10.1155/2021/9993981
发表时间:2021-11
期刊:Advances in Civil Engineering
影响因子:1.8
作者:Zhong Yongli;Yan Zhitao;Li Yan;Luo Jie;Zhang Hua
通讯作者:Zhang Hua
DOI:10.3390/buildings12020148
发表时间:2022-01
期刊:buildings
影响因子:3.8
作者:Yongli Zhong;Shun Li;Weichen Jin;Zhitao Yan;Xinpeng Liu;Yan Li
通讯作者:Yan Li
DOI:10.11729/syltlx20200131
发表时间:2021
期刊:实验流体力学
影响因子:--
作者:钟永力;晏致涛;李妍;杨小刚;蒋森
通讯作者:蒋森
DOI:10.1007/s40799-023-00659-9
发表时间:2023
期刊:Experimental Techniques
影响因子:--
作者:YL. Zhong;ZT. Yan;E. Savory;XP. Liu;J. Luo;XG. Yang;JY. Cao
通讯作者:JY. Cao
DOI:10.1177/13694332231157260
发表时间:2023-02
期刊:Advances in Structural Engineering
影响因子:2.6
作者:ChengQian Xie;Jun Luo;Kaisen Tang;Yongli Zhong
通讯作者:ChengQian Xie;Jun Luo;Kaisen Tang;Yongli Zhong
下击暴流强风沙(尘)流场特性及输电塔线体系耦联机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    钟永力
  • 依托单位:
典型微地形下击暴流作用下输电线路风偏效应及可靠度设计方法研 究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    钟永力
  • 依托单位:
国内基金
海外基金