بررسی آزمایشگاهی اثر زاویه برخورد طوفان فرو وزشی کوچک بر سازه‌ی مکعب شکل – قسمت اول: مشاهدات طوفان فرو وزشی کوچک ایستگاهی

Abstract

طوفان فرو وزشی قادر به ایجاد جریانات ریزشی واگرا بر روی سطح زمین است که این رفتار، متفاوت از رفتار جریانات لایه مرزی اتمسفر است. در این پژوهش تأثیرات طوفان فرو وزشی بر مدلی مکعب شکل از سازه‌ها در دو راستای متفاوت برخورد با جریان(α)، چهار زاویه‌ی قرارگیری مختلف صفحه نسبت به راستای ریزش جریان (θ) و فواصل شعاعی مختلف (X/D) نسبت به مرکز جریان، به‌وسیله‌ی شبیه‌سازی که برای این طوفان ساخته شده، بررسی شد. سرعت و شدت آشفتگی جریان در X/Dهای مختلف اندازه‌گیری شد. همچنین، توزیع ضریب فشار بر اضلاع این مدل در مکان‌های و حالات اشاره شده اندازه‌گیری شد. مشاهده شد که در مرکز ریزش جریان، در تمام زاویای θ، سازه دارای ضریب فشار مثبت در اضلاع خود می‌شود. با فاصله گرفتن از مرکز، رفتار این جریان شبیه به جریانات لایه مرزی خواهد شد. با افزایش θ، مشخص شد که اختلاف ضریب فشار بین ضلع رو به جریان با سقف و ضلع پشت به جریان بیشتر می‌شود. با بررسی راستای برخورد جریان به مدل، مشخص شد ضرایب نیرو در زمانی که مدل در α=45° قرار بگیرد، حدوداً 35٪ کمتر از زمانیست که مدل در α=0° قرار بگیرد. در نهایت نیز مشخص شد که بیشترین مقدار ضریب نیرو در X/D=1 بر سازه وارد می شود.