文档介绍：第卷第期化工机械
基于技术的油罐群风场数值模拟研究
荆、国明关仲波
大庆职业学院大庆物探公司
摘要采用、和湍流模型的数值研究方法,分别对油罐单体和油罐群
周围的风场进行了数值模拟,计算区域的划分采用具有良好适应性的四面体网格并用有限容积法对控
制微分方程进行离散,利用软件实现了整个流场的数值求解。计算结果显示,采用一湍流
模型的数值计算值与实际情况接近,两侧形成的涡流呈对称分布,整个计算区域的风场分布比较符合实
际。
关键词油罐风场数值模拟
中图分类号. 文献标识码文章编号.
随着我国石油战略的调整,全国各地掀起了限制,结果并不十分理想引。
大规模的油罐群建设。随着工程进度的加速及建笔者分别采用、.和.
设技术不断提高,各种布局多样的油罐建筑群大湍流模型的数值模拟方法对油罐单体和群
量涌现,由此带来了如安全、健康、节能等诸多风体建筑周围的风场进行了模拟计算,结论可供设
环境问题。例如油罐建筑群内过高的风速、过急计部门参考。
的涡流将对管理人员造成不适,甚至带来危险;不数学模型的建立
当的油罐建筑布局使气流在油罐建筑群之间形成. 基本控制方程
“涡流死角”,不利空气的流动及油气的排散,容油罐建筑周围的流动风是大气边界层中的低
易造成火灾等事故。因此,对油罐建筑群风场作速不可压缩湍流过程。流动风的基本控制方程包
出预测和评价,以指导、优化油罐建筑群的规划与括质量和动量守恒方程,如果仅考虑稳态效应,则
设计已显得十分必要。还需引入湍流封闭模型。基于湍流模
目前,油罐建筑群风场研究的主要手段是边型的湍流控制方程如下:
界层风洞试验。随着计算机技术的发展,计算流
: ⋯
体力学已经在越来越多的领域应用于学术
研究和工业实践。与风洞试验相比,它更高效、省
时。许多研究者对单体建筑周围的风场进行了研等:一嚣十毒. 券】十
究,其研究表明,选择合适的湍流模型,一些复杂
一【警
的流动现象如流体分离、涡流脱落、回流、再附着
等都能被准确地捕捉到。而群体建筑周围的风场
受布局、体形等因素的干扰变得非常复杂,有学者鸶毒差】考
曾对简单体形、并行排列的建筑群周围的风环境一
进行了数值计算,但受计算机条件和湍流模型的
孙国明,男,年月生,副教授。黑龙江省大庆市,。
化工机械年
和一占湍流模型进行数值模拟,

毒纠其结果分别如图—所示。
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式中——沿坐标轴、、方向的平均速度
分量, , ,;
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, ——湍动能和湍能耗散率;
厘
——平均压力。钕
需
. 计算方法及流场边界的设定缝
匿
采用有限体积法对上述控制方程在整个流场建
计算区域进行离散,其中对流一扩散项的离散采用
二阶迎风格式。
流场计算区域的网格划分采用了非结构化网
格,先在建筑物壁面处布置较细网格以适应流场
的变化,而外围则布置较粗网格,再由面到体对整图模拟单油罐风场图
个流场进行划分。罐体区域局部网格划分如图
所示。
垂直风流动方向长度,
图罐体区域局部表面网格划分
来流水平风速采用沿高度指数律的分布规图模拟单油罐风场图
律,流入面的和分别假定为:
÷ /
\一,
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, .,:二