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桥梁及结构风振理论及其控制
桥梁及结构风振理论及其控制
——之第九讲
环境空气动力学
主讲教师：葛耀君 博士．教授
1、污染扩散模型
2 、扩散模型评价
3 、地表风环境
4 、风场物体迁移
5 、建筑结构风压
1.污染扩散模型
1.1 脉动扩散模型(Turbulent Diffusion)
(1) 运动学模型(K理论模型)
z
y
u
z
0
y 0
x x
0
图1. 点源脉动计算模型
Dχ ∂ ⎛ ∂χ⎞ ∂ ⎛ ∂χ⎞ ∂ ⎛ ∂χ⎞
⎜K x ⎟+ ⎜K y ⎟+ ⎜K z ⎟
Dt ∂x ⎝ ∂x ⎠ ∂y ⎝ ∂y ⎠ αz ⎝ ∂z ⎠
χ—质量集中源；K ，K ，K —涡旋扩散度
x y z
(1) 运动学模型(续)
a) 瞬时点源Q(x ,y ,z )
0 0 0
⎧ ⎡ 2 2 2 ⎤⎫
Q ⎪ 1 (x −x0 ) (y −y 0 ) (z −z0 ) ⎪
χ(x , y , z ,t) exp⎨− ⎢ + + ⎥⎬
3 3 4t K K K
8 π t K K K ⎪⎩ ⎣ x y z ⎦⎭⎪
x y z
高斯分布模型
b) 连续点源Q(x,y ,z )
0 0
χ(x , y , z ) ≈ Q exp ⎡⎢− U ⎛⎜⎜ y 2 + z 2 ⎞⎟⎟⎤⎥
4πx K y K z ⎣ 4x ⎝K y K z ⎠⎦
K x K x
y 0 3 .035 y , z 0 3 .035 z
U U
(1) 运动学模型(续)
c) 连续点源Q(0, 0, H)
假定：K K K
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