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鞍形單片膜膜面風壓系數模擬分析

鞍形單片膜 0°風向角風壓系數分布

0°風向角下鞍形單片膜表面風壓系數的模擬結果，由于是開敞式膜結構，當得到上下表面的風壓系數后，將膜面對應點的風壓系數疊加，可以得到膜面的凈風壓系數。計算模型和邊界條件關于流向（Y軸）對稱，數值模擬的結果整體上也成對稱分布，初步驗證了數值模擬的合理性。具體分析鞍形膜面凈風壓系數沿著流向變化的整體趨勢：

①最大正壓系數約為 0，極值負壓系數約為-0.9；

②A區迎風面膜角點處從較大的負壓迅速形成極值負壓區，然后逐漸相對緩慢的減小，直至形成背風面膜角點處的無壓區；

③整體來看，鞍形膜面受到的均為負壓，膜結構表面完全為上升力。

鞍形單片膜 45°風向角風壓系數分布

45°風向角下鞍形膜表面風壓系數的模擬結果一般來說，建筑物迎風端的前緣是流動發生碰撞、分離的區域，流動情況很復雜，且在此下鞍形膜面迎風前緣膜面曲率變化較大，變化趨勢又與流向不一致，更加加劇了流動的復雜性。膜面前緣風壓系數變化強烈。

具體分析鞍形膜面凈風壓系數沿著流向變化的整體趨勢：

①最大正壓系數約為 0.1，極值負壓系數約為-1.4；

②C 區迎風面膜邊附近迅速形成極值負壓區，然后逐漸減小并過渡為正壓，直至形成背風面膜邊處的最大正壓區；

③整體來看，45°風向角下鞍形膜面受到的基本均為負壓，膜表面主要為上升力。

鞍形單片膜 135°風向角風壓系數分布

135°風向角下鞍形膜表面風壓系數的模擬結果。由于風的來流首先接觸的是膜面較低點，而且膜面曲率變化相對較小，所以膜面風壓系數變化比較平緩。具體分析鞍形膜面凈風壓系數沿著流向變化的整體趨勢：

①最大正壓系數約為 0.7，沒有出現負壓區；

②A 區迎風面膜邊處形成最大正壓區，區域靠近較高膜面部分，然后逐漸減小，在背風面的膜邊形成最小正壓，約為 0.1~0.2；

③整體來看，135°風向角下鞍形膜面沿著順風向全部受到正壓，膜面完全為下壓力。

鞍形單片膜 180°風向角風壓系數分布

180°風向角下鞍形膜表面風壓系數的模擬結果。由于風的來流首先接觸的是膜面最低點，而且膜面曲率變化相對較小，膜面相對于順風向對稱，所以膜面風壓系數變化比較平緩，風壓系數分布也顯示了較好的對稱性，初步可以判斷模擬的合理性。

具體分析鞍形膜面凈風壓系數沿著流向變化的整體趨勢：

①最大正壓系數約為 1.1，沒有出現負壓區；

②F 區迎風面膜角點處正壓較小，逐漸增大，到 D 區形成對稱的兩個最大正壓區，然后開始逐漸減小；

③整體來看，180°風向角下鞍形膜面沿著順風向全部受到正壓，膜面完全為下壓力。