2.Разработка методики расчета ветровых воздействий на высотные здания-комплексы, основанной на численном моделировании уравнений гидрогазодинамики
Ветровую нагрузку следует определять как сумму средней и пульсационной составляющих.
Нормативное
значение средней составляющей ветровой
нагрузки 
на
высоте z над поверхностью земли следует
определять по формуле
(1)
где - нормативное значение ветрового давления (см. п. 6.4);
k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (см. п. 6.5);
с - аэродинамический коэффициент (см. п. 6.6)
Нормативное
значение пульсационной составляющей
ветровой нагрузки 
на
высоте z следует определять по формуле
(2)
где - определяется в соответствии с п. 6.3;
-
коэффициент пульсаций давления ветра
на уровне z, принимаемый по табл. 7;
-
коэффициент пространственной корреляции
пульсаций давления ветра (см. п. 6.9);[4]
Численное моделирование ветровых воздействий на высотные здания и комплексы
1)Математическая формулировка задачи гидрогазодинамики
Уравнения Навье Стокса Навье‐Стокса:
(3)
1 слагаемое- нестационарность
2 слагаемое – конвекция
3 слагаемое – градиент давлений
4 слагаемое - диффузия
i, j =1, 2, 3 –оси x,y,z соответственно;
p–давление;
ρ–плотность (для воздуха1.18-1.40 кг/м3)
μ= const –динамический коэффициент вязкости (для воздуха 1.83 10*5 м*2/c)
Инженерная методика оценки пиковых значений давления
Разработана практическая методика оценки пиковых расчетных нагрузок на фасадные конструкции (P*max и P*min) по результатам стационарных расчетов средних давлений P, энергии турбулентных пульсаций TKE и с учетом осредненных коэффициентов обеспеченности θmax и θmin:
(4)
(5)
(6)
(7)
,
(8)
(9)
Где V- ”локальная” скорость, соответствующая давлению P на поверхности
На предварительном этапе принимаем θmax=3.5, θmin=7 Уточнение значений:
(10)
,
(11) [5]
3) Тестирование макета
3.1.Область расчета имеет следующие размеры: до входной границы расстояние 500м, до выходной границы 1200м, до боковых границ 500м.
Рис .1. Геометрия комплекса зданий
Расчетные сетки используются при численном решении Уравнения Навье Стокса Навье‐Стокса. С помощью сетки можно определить координаты точек в пространстве
Рис.2.схема расчетной области с многоблочной сеткой для комплекса зданий
Рассмотрим обтекание комплекса зданий, например, при направлении ветра с севера на юг
Рис. 3 направление ветра с севера на юг
Траектории меченных частиц при обтекании комплекса в направлении север-юг.
Рис. 4 Траектории меченных частиц во внутреннем пространстве комплекса при направлении ветра север-юг[6]
3. Применение данной методики
Группа зданий моделируется парой прямоугольных параллелепипедов I и II, расположенных друг за другом
Рис. 1. Общий вид модели сооружения в аэродинамической трубе
Сp не превышает экспериментальной погрешности. Таким образом, подтверждается, что проведение аэродинамических испытаний данной модели при скорости потока 30 м/с дает результаты, не зависящие от числа Рейнольдса. Физические эксперименты проведены в аэродинамической трубе А-6 НИИ.
Рис. 2 Взаимное расположение моделей в рабочей части трубы (вид сбоку)[7]