日本建筑研究院CaseA

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1 前言

本次案例来源于日本建筑研究院（AIJ）的实验数据，与先前的基准验证案例一样，读者朋友可以用这些数据来做CFD的练手案例，对于初学者而言应该是很有帮助的，毕竟能有实验数据来和CFD结果进行对比是很难得的。

2 建模与网格

建立如下的三维外部流场模型，本文取b=39mm，为了在FLUENT默认空气参数条件下，使得基于H的雷诺数约为2.4×10⁴。需要注意的是，由于来流的边界条件需要利用实验数据，而在高度方向的数据范围有效，因此计算域顶部距离建筑顶部只取了2.7倍建筑高度，这可能会带来一定的误差，正常应该取5倍以上建筑高度。采用全六面体网格，对地面和建筑物壁面进行了细化，节点数约为96万。

3 求解设置

采用标准k-e湍流模型，读者朋友可以尝试其他的各种湍流模型来验证。

来流采用速度入口，速度边界和湍流边界根据实验数据进行拟合，并用UDF定义。代码如下

#include "udf.h"#include "mem.h"double x[ND_ND];double z;DEFINE_PROFILE(velocity_normal, thread, position){face_t f;begin_f_loop(f,thread){F_CENTROID(x,f,thread);z=x[2];F_PROFILE(f,thread,position)=-74774*pow(z,6)+73081*pow(z,5)-28560*pow(z,4)+5596.6*pow(z,3)-582.77*pow(z,2)+45.301*z+2.7084;}end_f_loop(f,thread)}DEFINE_PROFILE(kinetic, thread, position){face_t f;begin_f_loop(f,thread){F_CENTROID(x,f,thread);z=x[2];F_PROFILE(f,thread,position)=-12391*pow(z,6)+11469*pow(z,5)-3995.5*pow(z,4)+716.47*pow(z,3)-95.343*pow(z,2)+8.2879*z+0.3593;}end_f_loop(f,thread)}DEFINE_PROFILE(epsilon, thread, position){face_t f;begin_f_loop(f,thread){F_CENTROID(x,f,thread);z=x[2];F_PROFILE(f,thread,position)=0.1134*pow(z,-0.863);}end_f_loop(f,thread)}