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音像龙卷风的数值刘震卿著
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目录章概述11.1研究背景21.2龙卷风的分类31.3文献综述51.4本书的目的和结构11第2章数值方法132.1有限体积法132.2LES湍流模型15.模拟地面粗糙度和龙卷风平移172.4滑动网格法182.5收敛标准182.6粒子模型192.7总结20第3章龙卷风状涡旋的动力学研究213.1数值模拟参数213.2湍流特征243.3龙卷风状涡旋的动力特333.4总结38第4章龙卷风状涡旋的相似404.1数值模拟参数404.2流场特434.3龙卷风涡旋的相似574.4总结61第5章雷诺数对龙卷风状涡旋流场的影响635.1模拟方法635.2结果和讨论665.3总结87第6章亚临界涡旋破裂阶段龙卷风的数值研究886.1流场数据896.2瞬时流场1006.3总结105第7章粗糙度和龙卷风平移的影响1077.1数值模拟的参数1077.2时间平均流场1097.3龙卷风涡旋的相似117.4总结120第8章龙卷风诱导气动力1218.1数值模拟参数1218.2数值模拟结果1248.3使用风洞预测龙卷风诱导力1278.4总结132第9章固定龙卷风状涡旋在冷却塔上的风荷载1339.1数值模型1339.2数值模型的验1389.3龙卷风造成的冷却塔风荷载1409.4结论与讨论1450章龙卷风不同阶段的紧致型飞掷物14710.1数值模型14710.2结果和讨论14910.3总结1661章多涡龙卷风引起的紧致型飞掷物的特1611.1工况设置16811.2结果和讨论16911.3结论与讨论1832章龙卷风飞掷物对低层建筑的影响18512.1工况设置18512.2结果和分析1861.总结198附录A轴对称NS方程动量收支平衡的计算200附录B一种模拟地面粗糙度的方法201附录C直线风荷载203参考文献205
2013年日本东京大学博士,师从日本风能学会石原孟教授,2015年回国后,在华中科技大学任职,已在计算风工程与风能运用领域以作者发表SCI检索篇,总影响因子已达80+。在计算风工程与风能运用方向主持自然科学2项,省部级课题1项,2018年入选湖北省楚天学者,并于2019年晋升博士生导师。
龙卷风通常是由一种被称为超晶格的雷暴发展而来。超晶格中包含“中尺度气旋”——一个位于大气中几英里高的有组织的旋转区域,通常有2~10公里宽。产生自超晶格的大多数龙卷风都遵循一个可识别的生命周期。当出现不断增加的降雨并伴随着一块快速下降的空气区域时,龙卷风这种自然现象就会出现。下沉气流在接近地面时加速,并将超晶格旋转的中气旋拖向地面。当中气旋降低到云层底部以下时,风暴的下沉气流区凉爽、潮湿的空气被吸走。上升气流中的暖空气和冷空气的汇聚,形成旋转的壁云。随着上升气流的,在表面形成一个低压区,以一个可见的冷凝漏斗的形式将聚焦的中气旋拉下来,这就形成了龙卷风。虽然上面所述的龙卷风形成的过程不完整,很多形成过程中的重要细节被遗漏,但是,从工程的角度来看,龙卷风是如何形成的并不重要,因为们所关心的是龙卷风中流场与土木结构的相互作用,以及如何设计能够抵抗龙卷风袭击的建筑结构这些问题。因此,研究具体的流场和作用在建筑物上的气动力将是本书的主要研究内容。
本书较为详细地介绍了龙卷风风灾事件,通过较为详细的数学推导给出了龙卷风的模拟方法,从*基本的龙卷风形态开始逐步推进至复杂的龙卷风形态,并且介绍了龙卷风对建筑物的灾害作用,以及龙卷风所引起的飞掷物特。本书图文并茂,对初步接触龙卷风的科研工作者有一定的借鉴意义。
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