بررسي عددي آثار همجواري دو ساختمان بلند با مقطع مستطيلي بر پاسخ آئروديناميكي

Numerical Investigation of Interference Effects of Two Rectangular Tall Buildings on Aerodynamic Response

در اين مطالعه، اثر همجواري بالادست و پايين‌دست دو ساختمان بلند يكسان با استفاده از روش مهندسي باد محاسباتي ارزيابي شد. به منظور شبيه‌سازي‌هاي سه‌بعدي جريان آشفته باد با اعداد رينولدز در بازه 104×1/4 الي 104×8، مدل آشفتگي شبيه‌سازي گردابه‌ بزرگ (LES) به كار گرفته شد. پاسخ آئروديناميكي ساختمان اصلي در حالات مختلف همجواري با استفاده از ضرايب متوسط و نوساني نيروهاي در امتداد باد (طولي) و عمود بر باد (عرضي) و توزيع فشار بررسي شد. به منظور تحليل نتايج و درك بيشتر از فيزيك مساله، خطوط جريان و تصاوير جريان گردبادي در فضاي دوبعدي و سه‌بعدي ارائه شده و ارتباط آن با نتايج آئروديناميكي تفسير شد. با توجه به نتايج، اثر حفاظتي ساختمان همجوار در اغلب حالات همجواري، منجر به كاهش نيروي متوسط وارد بر ساختمان اصلي در امتداد باد در مقايسه با حالت منفرد شد. بسته به موقعيت ساختمان همجوار، نيروي عمود بر باد در ساختمان اصلي، نسبت به ساختمان منفرد دچار افزايش و كاهش گرديد. به طوريكه، نيروي برا در حالات همجواري بالادست با فاصله كافي تا ساختمان اصلي، تا 50 درصد افزايش داشته و در حالات همجواري پشت سر هم با فاصله نزديك، حدودا 37 درصد كاهش يافت. ضريب فشار متوسط در سطح رو به باد حساسيت چنداني نسبت به حالات همجواري نداشت. در حالي كه در سطوح جانبي و پشت به باد، اين ضريب به شدت تحت تاثير حالات مختلف همجواري قرار گرفت. با توجه به ثابت بودن نقاط جدايش جريان در گوشه‌هاي تيز رو به باد در ساختمان بلند با مقطع مستطيلي و زاويه حمله صفر درجه باد، پارامترهاي آئروديناميكي حاصل، حساسيت و وابستگي ناچيزي نسبت به تغييرات عدد رينولدز در اين مطالعه نشان دادند. به نحوي كه به ازاي تغييرات عدد رينولدز، ضرايب نيروي پسا و برا در حدود 4 الي 10 درصد دچار تغيير شدند.

In this numerical investigation, the effect of upstream and downstream interference of two identical tall buildings was evaluated using the computational wind engineering (CWE) method. In order to simulate three-dimensional turbulent wind flow with Reynolds numbers in the range of 1.4×〖10〗^4