RU74230U1 - DEVICE FOR MODELING THE STRUCTURE OF AIR FLOWS IN A POPULAR ITEM - Google Patents

DEVICE FOR MODELING THE STRUCTURE OF AIR FLOWS IN A POPULAR ITEM Download PDF

Info

Publication number
RU74230U1
RU74230U1 RU2007136033/22U RU2007136033U RU74230U1 RU 74230 U1 RU74230 U1 RU 74230U1 RU 2007136033/22 U RU2007136033/22 U RU 2007136033/22U RU 2007136033 U RU2007136033 U RU 2007136033U RU 74230 U1 RU74230 U1 RU 74230U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
buildings
model
modeling
air flow
Prior art date
Application number
RU2007136033/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Юрьевич Кирякин
Иван Кузьмич Лифанов
Алексей Викторович Сетуха
Валерий Алексеевич Миско
Владимир Анатольевич Гутников
Original Assignee
Валерий Юрьевич Кирякин
Иван Кузьмич Лифанов
Алексей Викторович Сетуха
Валерий Алексеевич Миско
Владимир Анатольевич Гутников
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Юрьевич Кирякин, Иван Кузьмич Лифанов, Алексей Викторович Сетуха, Валерий Алексеевич Миско, Владимир Анатольевич Гутников filed Critical Валерий Юрьевич Кирякин
Priority to RU2007136033/22U priority Critical patent/RU74230U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU74230U1 publication Critical patent/RU74230U1/en

Links

Landscapes

  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к моделированию структуры воздушных потоков в населенных пунктах. Техническим результатом, на достижение которого направлена данная полезная модель является снижение трудоемкости и сокращение времени на проведение исследований структуры воздушного потока в населенном пункте. Кроме того, предлагаемое техническое решение обеспечивает наглядность представления аэрационной обстановки между зданиями и сооружениями при различных ветровых условиях и позволяет оценить действующие ветровые нагрузки на здания и сооружения. Устройство для моделирования структуры воздушных потоков в населенном пункте, содержащее блок 1 ввода данных, связанный с входом блока 2 определения поля скоростей воздушного потока, блок 3 представления графической информации, снабжено базой данных 4 рельефа местности и базой данных 5 зданий и сооружений, блоком 6 формирования модели населенного пункта, блоком 7 задания диапазонов значений модуля скорости воздушного потока, соединенным с блоком 8 формирования диаграммы ветровой нагрузки. Последний подключен к блоку 3 представления графической информации и связан с выходом блока 2 определения поля скоростей воздушного потока, другим входом связанного с блоком 6 формирования модели населенного пункта, также связанным с блоком 1 ввода данных, базой данных 4 рельефа местности и базой данных 5 зданий и сооружений. Результатами численного моделирования аэрационной обстановки на местности методом дискретных вихрей являются: поля скоростей, цветовые диаграммы распределения модуля скорости и диаграммы аэрационных зон, построенных для расчетных сечений, и цветовые ди�The utility model relates to modeling the structure of air flows in settlements. The technical result, the achievement of which this utility model is aimed at, is the reduction of labor input and the reduction of time for conducting studies of the air flow structure in the village. In addition, the proposed technical solution provides a clear presentation of the aeration situation between buildings and structures under different wind conditions and allows you to evaluate the current wind loads on buildings and structures. A device for modeling the structure of air flows in a village, containing a data input unit 1 connected to the input of an air flow velocity field determining unit 2, a graphic information presentation unit 3, is provided with a terrain database 4 and a database of 5 buildings and structures, a formation unit 6 model of the locality, block 7 sets the ranges of values of the module of the velocity of the air flow connected to block 8 of the formation of the diagram of the wind load. The latter is connected to the graphical information presentation unit 3 and connected to the output of the airflow velocity field determination unit 2, another input associated with the settlement model formation unit 6, also connected to the data input unit 1, the terrain database 4 and the database of 5 buildings and facilities. The results of numerical modeling of the aeration situation on the ground by the method of discrete vortices are: velocity fields, color diagrams of the distribution of the velocity module and diagrams of aeration zones constructed for the calculated cross sections, and color

Description

Полезная модель относится к моделированию структуры воздушных потоков в населенных пунктах.The utility model relates to modeling the structure of air flows in settlements.

Известны различные средства исследования и визуализации структуры воздушных потоков, включающие в себя модели, помещенные в аэродинамическую трубу, например, средства, которые реализуют способ визуализации структуры воздушных потоков, заключающийся в том, что производят моделирование объемной структуры потоков промышленных площадок предприятий с разновысотными произвольно расположенными зданиями, описанный в патенте России №1766166 (G01M 9/00, G09B 25/02, 1995). Макет исследуемого объекта, смоделированный с учетом рельефа местности, обдувают в аэродинамической трубе. Обдув осуществляют в направлениях, соответствующих розе ветров на местности исследуемого объекта. Фиксируют картины потока в циркуляционных зонах. После сажемасляного метода визуализации в циркуляционных зонах устанавливают тонкие стержни (струны) с цветными нитями, обработанными антистатиком. Затем в граничных областях циркуляционных зон пропускают струйки дыма. Структуру воздушных потоков фиксируют на фотопленку и переносят в виде векторов на генплан и аксонометрическую схему исследуемого объекта. Таким образом, получают комплексную качественную картину поведения воздушных потоков в пространстве площадки.There are various means of research and visualization of the structure of air flows, including models placed in a wind tunnel, for example, tools that implement a method of visualizing the structure of air flows, which consists in modeling the volumetric structure of flows of industrial sites of enterprises with different-height randomly located buildings described in the patent of Russia No. 1766166 (G01M 9/00, G09B 25/02, 1995). The model of the investigated object, modeled taking into account the terrain, is blown in a wind tunnel. Blowing is carried out in the directions corresponding to the wind rose in the area of the investigated object. Record flow patterns in circulation zones. After the soot-oil method of visualization, thin rods (strings) with colored threads treated with an antistatic are installed in the circulation zones. Then, streams of smoke are passed in the boundary regions of the circulation zones. The structure of the air flows is fixed to the film and transferred in the form of vectors to the general plan and axonometric diagram of the object under study. Thus, a comprehensive qualitative picture of the behavior of air flows in the space of the site is obtained.

Очевидно, что указанные средства технически сложны, требуются изготовления моделей рельефа местности и моделей промышленных зданий в одном масштабе, что вызывает значительные временные и материальные затраты. Кроме того, сам процесс проведения экспериментальных исследований в аэродинамической трубе чрезвычайно энергоемкий. Последующая регистрация векторов направления воздушных потоков на фотопленку и дальнейшая обработка фотоснимков дает только качественную картину циркуляции воздуха и не позволяет оценить количественные значения скоростей потока в циркуляционных зонах. Это ведет к неэффективному использованию результатов экспериментальных исследований для оценки структуры воздушных потоков в расположении промышленных зданий на местности.Obviously, these tools are technically complex, requiring the manufacture of terrain models and models of industrial buildings on the same scale, which causes significant time and material costs. In addition, the process of conducting experimental research in a wind tunnel is extremely energy intensive. Subsequent registration of air flow direction vectors to the film and further processing of photographs gives only a qualitative picture of air circulation and does not allow us to estimate the quantitative values of flow velocities in the circulation zones. This leads to the ineffective use of the results of experimental studies to assess the structure of air flows in the location of industrial buildings on the ground.

Другим техническим решением, позволяющим давать полную картину о структуре трехмерного течения, является устройство, содержащее блок ввода данных, связанный с Another technical solution that allows you to give a complete picture of the structure of a three-dimensional flow is a device containing a data input unit associated with

входом блока определения поля скоростей воздушного потока, блок представления графической информации (патент Японии №3174670, G01M 9/00, 1993). Блок вычисляет состояние и изменение в течение времени поля потока. Вычисления осуществляют на основе данных, отражающих состояние поля потока, записанных на внешнее запоминающее устройство, данных о положении частиц, записанных в RAM, и параметров дисплея. Указывается положение каждой частицы в некоторый момент времени и положение всех частиц, при помощи линий и символов на дисплее. Линии и символы имеют разные цвета для каждого слоя потока. Вывод на дисплей повторяется через определенные промежутки времени, что позволяет вывести на дисплей полную картину поля потока.the input of the unit for determining the field of air flow velocities, the unit for presenting graphical information (Japanese patent No. 3174670, G01M 9/00, 1993). The block calculates the state and change over time of the flow field. The calculations are based on data reflecting the state of the flow field recorded on an external storage device, data on the position of particles recorded in RAM, and display parameters. The position of each particle at a certain point in time and the position of all particles are indicated using lines and symbols on the display. Lines and symbols have different colors for each layer of the stream. The display is repeated at regular intervals, which allows you to display the full picture of the flow field.

Использование данного средства исследования воздушного потока для визуализации движения атмосферных масс на объекте сложной конфигурации, каковым является населенный пункт. Процесс проведения экспериментальных исследований в аэродинамической трубе энергоемкий и требует при измерениях предварительной тарировки регистрирующей аппаратуры. Кроме того, при исследованиях на моделях сложно получить подобие аэродинамических процессов по сравнению с реальной структурой воздушного потока на местности.The use of this tool for studying air flow to visualize the movement of atmospheric masses at an object of complex configuration, which is a settlement. The process of conducting experimental research in a wind tunnel is energy-intensive and requires preliminary calibration of the recording equipment when measuring. In addition, in studies on models, it is difficult to obtain the similarity of aerodynamic processes in comparison with the real structure of the air flow on the ground.

Существенным недостатком перечисленных средств визуализации структуры воздушных потоков является трудоемкость дополнительных исследований при изменениях в планировке населенного пункта, что требуется, когда, например, необходимо узнать как повлияет строительство нового здания на структуру воздушного потока в уже существующей застройке и не приведет ли новое строительство к ухудшению аэрационной обстановки в данном районе: образованию областей с сильным воздушным течением или наоборот к образованию застойных зон и ухудшению условий проветривания территории.A significant drawback of the aforementioned means of visualizing the structure of air flows is the complexity of additional studies with changes in the layout of a settlement, which is required when, for example, it is necessary to find out how the construction of a new building will affect the structure of the air flow in an existing building and whether new construction will lead to a deterioration in aeration situation in the area: the formation of areas with strong air flow or vice versa to the formation of stagnant zones and worsening conditions th airing territory.

Техническим результатом, на достижение которого направлена данная полезная модель, является снижение трудоемкости и сокращение времени на проведение исследований структуры воздушного потока в населенном пункте. Это особенно важно при решении оптимизационных задач в архитектурно-строительных мероприятиях, целью которых является нахождение оптимального расположения и оптимальной геометрии зданий с точки зрения аэрационной обстановки на местности. Получаемые результаты в процессе моделирования данным способом позволяют проводить оценку возможных последствий выброса загрязняющих веществ промышленными предприятиями на окружающую среду жилых массивов. Кроме того, предлагаемое техническое решение обеспечивает наглядность представления аэрационной обстановки между зданиями и сооружениями при The technical result, which this utility model aims to achieve, is to reduce the complexity and reduce the time to conduct studies of the structure of the air flow in the village. This is especially important when solving optimization problems in architectural and construction activities, the purpose of which is to find the optimal location and optimal geometry of buildings from the point of view of the aeration situation on the ground. The results obtained in the modeling process in this way allow us to assess the possible consequences of the emission of pollutants by industrial enterprises on the environment of residential areas. In addition, the proposed technical solution provides a clear presentation of the aeration situation between buildings and structures at

различных ветровых условиях и позволяет оценить действующие ветровые нагрузки на здания и сооружения.different wind conditions and allows you to evaluate the current wind load on buildings and structures.

Данный технический результат достигается тем, что устройство для моделирования структуры воздушных потоков в населенном пункте, содержащее блок ввода данных, связанный с входом блока определения поля скоростей воздушного потока, блок представления графической информации, снабжено базой данных рельефа местности и базой данных зданий и сооружений, блоком формирования модели населенного пункта, блоком задания диапазонов значений модуля скорости воздушного потока, соединенным с блоком ввода данных и блоком формирования диаграммы ветровой нагрузки, подключенным к блоку представления графической информации и связанным с выходом блока определения поля скоростей воздушного потока, другим входом связанного с блоком формирования модели населенного пункта, также связанным с блоком ввода данных, базой данных рельефа местности и базой данных зданий и сооружений.This technical result is achieved in that the device for modeling the structure of air flows in the village, containing a data input unit associated with the input of the air flow velocity field determining unit, a graphical information presentation unit, is provided with a terrain database and a database of buildings and structures, a unit the formation of the model of the settlement, the unit for setting the ranges of values of the module of the air flow velocity, connected to the data input unit and the wind diagram generating unit th load connected to the block representation of the graphic information and associated output field definition block air flow velocities, the other input associated with the model forming unit locality, also associated with the data entry unit, the data base of terrain and terrain data base of buildings and structures.

Блок формирования модели населенного пункта снабжено блоком выполнен с возможностью формирования горизонтального сечения модели населенного пункта. Кроме того, устройство снабжено носителем информации для сохранения результатов моделирования структуры воздушных потоков.The block for forming a model of a settlement is provided with a block configured to form a horizontal section of a model of a settlement. In addition, the device is equipped with a storage medium for storing the results of modeling the structure of air flows.

На фиг.1 представлена структурная схема заявленной полезной модели.Figure 1 presents the structural diagram of the claimed utility model.

На фиг.2 показано расположение зданий на исследуемой местности в соответствии с генеральным планом застройки (вид сверху).Figure 2 shows the location of buildings in the study area in accordance with the general plan of development (top view).

На фиг.3 показано расположение зданий на исследуемой местности в соответствии с генеральным планом застройки (вид с южной стороны).Figure 3 shows the location of buildings in the study area in accordance with the general development plan (view from the south side).

На фиг.4 стрелкой показано направление воздушного потока на бесконечности, для которого проводилось моделирование (вид с юго-запада).In Fig. 4, the arrow shows the direction of the air flow at infinity, for which modeling was performed (view from the southwest).

На фиг.5 показано развитие вихревых следов за зданиями при выбранном направлении ветра (вид сверху).Figure 5 shows the development of vortex traces of buildings with a selected wind direction (top view).

На фиг.6 показано развитие вихревых следов за зданиями при выбранном направлении ветра (вид с юго-запада).Figure 6 shows the development of vortex traces of buildings with a selected wind direction (view from the south-west).

На фиг.7 представлено поле скоростей на исследуемой местности в выбранном сечении (вид сверху).Figure 7 presents the velocity field in the study area in the selected section (top view).

На фиг.8 показана цветовая диаграмма распределения модуля скорости в выбранном сечении (вид сверху).On Fig shows a color chart of the distribution of the velocity module in the selected section (top view).

На фиг.9 изображены аэрационные зоны в выбранном сечении (вид сверху).Figure 9 shows aeration zones in the selected section (top view).

На фиг.10 показано расположение вертикального сечения для определения поля скоростей по высоте здания.Figure 10 shows the location of the vertical section for determining the velocity field along the height of the building.

На фиг.11 иллюстрируется развитие вихревого следа за отдельным зданием.11 illustrates the development of the vortex wake behind a separate building.

На фиг.12 представлено поле скоростей в вертикальном сечении по высоте здания.On Fig presents the velocity field in a vertical section along the height of the building.

На фиг.13 показана цветовая диаграмма ветровых нагрузок на поверхности рекламного щита.On Fig shows a color chart of wind loads on the surface of the billboard.

Устройство для моделирования структуры воздушных потоков в населенном пункте, содержащее блок 1 ввода данных, связанный с входом блока 2 определения поля скоростей воздушного потока, блок 3 представления графической информации, снабжено базой данных 4 рельефа местности и базой данных 5 зданий и сооружений, блоком 6 формирования модели населенного пункта, блоком 7 задания диапазонов значений модуля скорости воздушного потока, представляющего собой отношение вычисленной местной скорости воздушного потока к скорости невозмущенного воздушного потока. Блок 7 соединен с блоком 1 ввода данных и блоком 8 формирования диаграммы ветровой нагрузки. Последний подключен к блоку 3 представления графической информации и связан с выходом блока 2 определения поля скоростей воздушного потока, другим входом связанного с блоком 6 формирования модели населенного пункта, также связанным с блоком 1 ввода данных, базой данных 4 рельефа местности и базой данных 5 зданий и сооружений. Блок 6 формирования модели населенного пункта выполнен с возможностью формирования горизонтального и/или вертикального сечения модели населенного пункта. Кроме того, в некоторых случаях, (например, в случае удаленного расположения отдельных составляющих заявленного устройства, в частности, удаленного расположения блоков 3 и 8) формирование модели населенного пункта в горизонтальном и/или вертикальном сечении, может быть обеспечено отдельным блоком 9, подключаемым к выходу блока 6 и осуществляющим разнообразные задаваемые сечения сформированной модели населенного пункта. Устройство также снабжено носителем информации для сохранения результатов моделирования структуры воздушных потоков.A device for modeling the structure of air flows in a village, containing a data input unit 1 connected to the input of an air flow velocity field determining unit 2, a graphic information presentation unit 3, is provided with a terrain database 4 and a database of 5 buildings and structures, a formation unit 6 model of the settlement, block 7 of the specification of the ranges of values of the module of the air velocity, representing the ratio of the calculated local air velocity to the speed of the undisturbed air wow flow. Block 7 is connected to the data input unit 1 and the wind load diagram generating unit 8. The latter is connected to the graphical information presentation unit 3 and connected to the output of the airflow velocity field determination unit 2, another input associated with the settlement model formation unit 6, also connected to the data input unit 1, the terrain database 4 and the database of 5 buildings and facilities. Block 6 forming the model of the settlement is made with the possibility of forming a horizontal and / or vertical section of the model of the settlement. In addition, in some cases (for example, in the case of the remote location of the individual components of the claimed device, in particular, the remote location of blocks 3 and 8), the formation of a model of a settlement in horizontal and / or vertical section can be provided by a separate block 9 connected to the output of block 6 and performing a variety of preset sections of the formed model of the settlement. The device is also equipped with a storage medium for storing the results of modeling the structure of air flows.

Моделирование структуры воздушных потоков в населенном пункте осуществляется следующим образом.Modeling the structure of air flows in the village is as follows.

На первом этапе с помощью блока 1 ввода назначают размеры моделируемой местности, отображаемой в виде масштабной сетки 1 (см. фиг.2) на блоке 3 представления графической информации. В качестве блока 3 представления графической информации может служить дисплей, либо проектор с экраном. На масштабной сетке 1 формируют модель населенного пункта в соответствии с генеральным планом застройки местности. Для моделирования населенного пункта используют базы данных 4 рельефа местности, базы данных зданий и сооружений. На фиг.3 представлен частный случай модели местности, расположенной на равнинном участке, с высотными и низковысотными зданиями различной конфигурации. Фиг.3 дает наглядное представление о высотности и At the first stage, using the input unit 1, the sizes of the simulated terrain are displayed, which are displayed as a scale grid 1 (see Fig. 2) on the graphical information presentation unit 3. As the block 3 presentation of graphical information can serve as a display, or a projector with a screen. On a large-scale grid 1, a model of the settlement is formed in accordance with the general plan for the development of the area. To simulate a settlement, databases of 4 terrain, databases of buildings and structures are used. Figure 3 presents a special case of a terrain model located on a flat site, with high-rise and low-rise buildings of various configurations. Figure 3 gives a visual representation of the altitude and

расположении зданий и сооружений на исследуемой местности в выбранном ракурсе просмотра - вид с южной стороны.the location of buildings and structures in the study area in the selected viewing angle - view from the south side.

После ввода геометрии моделируемого участка местности с помощью блока 1 ввода данных задают направление и скорость невозмущенного потока ветра на бесконечности. На фиг.4 стрелкой показано направление невозмущенного ветра, для которого выполняется численное моделирование.After entering the geometry of the simulated area using the data input unit 1, the direction and speed of the undisturbed wind flow at infinity are set. In Fig. 4, the arrow shows the direction of the undisturbed wind, for which numerical simulation is performed.

При осуществлении моделирования осуществляют расчет и отображают вихревые следы за зданиями и сооружениями, обеспечивая выполнение условия непротекания воздушным потоком поверхности зданий, сооружений и земной поверхности. При этом вихревые следы за зданиями и сооружениями моделируют и визуализируют поверхностями, образованными четырехугольниками, через поверхность которых нет протекания воздушного потока и вершины которых имеют скорость равную местной скорости потока. На фиг.5 и 6 показано развитие вихревых следов за зданиями при выбранном направлении и скорости ветра для различных ракурсов просмотра структуры воздушного потока: соответственно вид сверху и вид с юго-западного направления.When modeling, they carry out the calculation and display the vortex traces of the buildings and structures, ensuring that the conditions of non-leakage of the surface of buildings, structures and the earth's surface by the air flow are fulfilled. In this case, the vortex traces of buildings and structures are modeled and visualized by surfaces formed by quadrangles, through the surface of which there is no flow of air flow and whose vertices have a speed equal to the local flow velocity. Figures 5 and 6 show the development of vortex traces of buildings at a selected direction and wind speed for various angles of viewing the structure of the air flow: respectively, a top view and a view from the south-west direction.

Поле скоростей можно определить в заданном горизонтальном сечении. На фиг.7 показано поле скоростей на исследуемой местности в горизонтальном сечении. Поле скоростей отображают отрезками, расположенными в расчетных точках сечения. При этом их длина пропорциональна значению скорости, а направление совпадает с направлением потока воздуха в данной точке. На фиг.7 наглядно показано изменение направления и скорости воздушного потока на местности под воздействием застройки, видны характерные участки образования застойных зон и зон критического ускорения потока. Как правило, расчеты поля скоростей в горизонтальном сечении проводят для высоты от 1,5 до 2 м над поверхностью земли. Ветровой поток на данной высоте оказывает основное влияние на комфортность нахождения людей на местности. По полученным результатам расчета поля скоростей строится цветовая диаграмма распределения модуля скорости в выбранном сечении (см. фиг.8) и выделяются аэрационные зоны с заданным диапазоном значений модуля скорости воздушного потока (см. фиг.9). Цветовые диаграммы получают закрашивая ячейки расчетного сечения цветом, соответствующим значению скорости воздушного потока в центре ячейки. Аэрационные зоны получают, закрашивая ячейки расчетного сечения в цвет, соответствующий данному диапазону скорости.The velocity field can be determined in a given horizontal section. Figure 7 shows the velocity field in the study area in horizontal section. The velocity field is displayed by segments located at the calculated points of the section. Moreover, their length is proportional to the value of speed, and the direction coincides with the direction of air flow at a given point. Figure 7 clearly shows the change in the direction and speed of the air flow on the ground under the influence of development, the characteristic areas of the formation of stagnant zones and zones of critical acceleration of the flow are visible. As a rule, velocity field calculations in a horizontal section are carried out for heights from 1.5 to 2 m above the ground. Wind flow at a given height has a major impact on the comfort of people on the ground. Based on the obtained results of calculating the velocity field, a color diagram of the distribution of the velocity module in the selected section is constructed (see Fig. 8) and aeration zones with a given range of values of the modulus of air velocity (see Fig. 9) are distinguished. Color charts are obtained by filling in the cells of the calculated section with the color corresponding to the value of the air flow velocity in the center of the cell. Aeration zones are obtained by filling the cells of the calculated section in a color corresponding to a given speed range.

Выбор сечения в вертикальной плоскости позволяет провести анализ структуры воздушного потока по высоте местности и исследовать влияние рельефа местности (овраги, возвышенности), зданий и сооружений на восходящие и нисходящие потоки воздуха. The choice of the cross section in the vertical plane allows you to analyze the structure of the air flow according to the height of the terrain and to study the influence of the terrain (ravines, elevations), buildings and structures on ascending and descending air flows.

На фиг.10 показан пример сечения в вертикальной плоскости для отдельного здания, а на фиг.11 и 12 - результаты численного моделирования: на фиг.11 - вихревые следы за зданием, а на фиг.12 - поле скоростей в выбранном сечении.Figure 10 shows an example of a section in the vertical plane for an individual building, and Figures 11 and 12 show the results of numerical modeling: Fig. 11 shows vortex traces of a building, and Fig. 12 shows a velocity field in a selected section.

Кроме того, при численном моделировании определяют аэродинамические нагрузки на здания и сооружения, обусловленные обтеканием их воздушным потоком, и представляют ветровые нагрузки в виде цветовой диаграммы на поверхности зданий и сооружений. При этом закрашивают ячейки поверхности зданий и сооружений цветом, соответствующим значению величины ветровой нагрузки на центр ячейки. В качестве примера на фиг.13 показано распределение нагрузки по поверхности плоского рекламного щита при действии на него воздушного потока в направлении, показанном стрелкой.In addition, in numerical modeling, aerodynamic loads on buildings and structures determined by the flow around their air flow are determined and wind loads are presented in the form of a color chart on the surface of buildings and structures. In this case, the cells of the surface of buildings and structures are painted with a color corresponding to the value of the wind load on the center of the cell. As an example, FIG. 13 shows the load distribution over the surface of a flat billboard when exposed to air flow in the direction shown by the arrow.

Результаты моделирования исследований сохраняют на носителе информации с возможностью дальнейшего просмотра результатов расчета и проведения исследований структуры воздушных потоков для любых других выбранных сечений. При этом сохраняется возможность продолжения расчета с последнего сохраненного шага моделирования.The results of modeling studies are stored on a storage medium with the possibility of further viewing the results of the calculation and studies of the structure of air flows for any other selected sections. At the same time, it is possible to continue the calculation from the last saved simulation step.

Для обеспечения наглядности на всех этапах реализации предлагаемого способа моделирования структуры воздушных потоков в населенном пункте возможно осуществление просмотра моделируемой местности, структуры воздушных потоков, вихревых следов за зданиями и сооружениями, аэрационных зон под разными ракурсами обзора.To ensure clarity at all stages of the implementation of the proposed method for modeling the structure of air flows in the village, it is possible to view the simulated terrain, structure of air flows, vortex traces of buildings and structures, aeration zones from different angles of view.

Получаемые результаты в процессе моделирования позволяют проводить оценку возможных последствий выброса загрязняющих веществ промышленными предприятиями на окружающую среду жилых массивов.The results obtained in the simulation process allow us to assess the possible consequences of the emission of pollutants by industrial enterprises on the environment of residential areas.

С помощью заявленного устройства может быть проведено моделирование обтекания воздушным потоком и других объектов, например, лесных насаждений.Using the claimed device can be simulated flow around the air stream and other objects, for example, forest stands.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Патент России №1766166, МПК6 G01M 9/00, G09B 25/02, 1994 (Способ визуализации структуры воздушных потоков).1. Russian Patent No. 1766166, IPC 6 G01M 9/00, G09B 25/02, 1994 (Method for visualizing the structure of air flows).

2. Патент Японии №3174670, МПК6 G01M 9/00, 1993 (Способ и устройство для вывода на дисплей результатов анализа трехмерного потока).2. Japan patent No. 3174670, IPC 6 G01M 9/00, 1993 (Method and device for displaying the results of the analysis of a three-dimensional stream).

Claims (3)

1. Устройство для моделирования структуры воздушных потоков в населенном пункте, содержащее блок ввода данных, связанный с входом блока определения поля скоростей воздушного потока, блок представления графической информации, отличающееся тем, что снабжено базой данных рельефа местности и базой данных зданий и сооружений, блоком формирования модели населенного пункта, блоком задания диапазонов значений модуля скорости воздушного потока, связанным с блоком ввода данных и блоком формирования диаграммы ветровой нагрузки, подключенным к блоку представления графической информации и связанным с выходом блока определения поля скоростей воздушного потока, другим входом связанного с блоком формирования модели населенного пункта, также связанным с блоком ввода данных, базой данных рельефа местности и базой данных зданий и сооружений.1. A device for modeling the structure of air flows in the village, containing a data input unit associated with the input of the air flow velocity field determining unit, a graphical information presentation unit, characterized in that it is provided with a terrain database and a database of buildings and structures, a formation unit model of the settlement, the unit for setting ranges of values of the module of the air flow velocity associated with the data input unit and the wind load diagram formation unit connected to the presentation of graphic information and associated with the output of the airflow velocity field determination unit, another input associated with the settlement model formation unit, also associated with the data input unit, the terrain database and the database of buildings and structures. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок формирования модели населенного пункта выполнен с возможностью формирования сечений модели населенного пункта.2. The device according to claim 1, characterized in that the block forming the model of the settlement is made with the possibility of forming sections of the model of the settlement. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что снабжено носителем информации для сохранения результатов моделирования структуры воздушных потоков.
Figure 00000001
3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that it is equipped with a storage medium for storing the results of modeling the structure of air flows.
Figure 00000001
RU2007136033/22U 2007-10-01 2007-10-01 DEVICE FOR MODELING THE STRUCTURE OF AIR FLOWS IN A POPULAR ITEM RU74230U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007136033/22U RU74230U1 (en) 2007-10-01 2007-10-01 DEVICE FOR MODELING THE STRUCTURE OF AIR FLOWS IN A POPULAR ITEM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007136033/22U RU74230U1 (en) 2007-10-01 2007-10-01 DEVICE FOR MODELING THE STRUCTURE OF AIR FLOWS IN A POPULAR ITEM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU74230U1 true RU74230U1 (en) 2008-06-20

Family

ID=48233333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007136033/22U RU74230U1 (en) 2007-10-01 2007-10-01 DEVICE FOR MODELING THE STRUCTURE OF AIR FLOWS IN A POPULAR ITEM

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU74230U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
An et al. Sensitivity of inflow boundary conditions on downstream wind and turbulence profiles through building obstacles using a CFD approach
Yee et al. Comparison of wind-tunnel and water-channel simulations of plume dispersion through a large array of obstacles with a scaled field experiment
Toja-Silva et al. On the urban geometry generalization for CFD simulation of gas dispersion from chimneys: Comparison with Gaussian plume model
CN105513133A (en) Method for making and displaying urban wind environment digital map
He et al. Hybrid framework for rapid evaluation of wind environment around buildings through parametric design, CFD simulation, image processing and machine learning
KR101943758B1 (en) Method and Apparatus for Evaluating Risk Impacts in Pedestrian Environment due to Hazardous Substance Dispersion in Urban Area
Houda et al. A CFD Comsol model for simulating complex urban flow
Węgrzyński et al. Wind and fire coupled modelling—Part II: Good practice guidelines
CN115329691A (en) CFD and GIS-based super-large city wind environment simulation method
Muñoz‐Esparza et al. Inclusion of building‐resolving capabilities into the FastEddy® GPU‐LES model using an immersed body force method
Papp et al. Application and assessment of a GPU-based LES method for predicting dynamic wind loads on buildings
Zou et al. Impact of eddy characteristics on turbulent heat and momentum fluxes in the urban roughness sublayer
Duarte et al. Real-time simulation of cumulus clouds through skewt/logp diagrams
Richmond-Bryant et al. Air pollutant retention within a complex of urban street canyons
RU74230U1 (en) DEVICE FOR MODELING THE STRUCTURE OF AIR FLOWS IN A POPULAR ITEM
Sousa et al. Empirical analysis of three wind simulation tools to support urban planning in early stages of design
Calhoun et al. Flow around a complex building: Experimental and large-eddy simulation comparisons
CN114154300B (en) Urban thermal environment and air pollutant concentration real-time sensing map building method
KR102392067B1 (en) 3-dimensihonal wind flow analyzing system by stages of development in step-up street canyons using commutational fluid dynamics, and analyzing method using the same
Fan et al. Study of Wind Flow Patterns and Heavy Gas Pollutants Dispersion Under Isolated Building Terrain
Oh et al. Large-eddy simulation-based wind and thermal comfort assessment in urban environments
Williams et al. A physical and numerical simulation strategy to understand the impact of the dynamics in air for the design of porous screens.
Meshkova et al. Experimental studies of the formation of zones resulted from air flow around a system of model buildings
Srifuengfung et al. Investigation of the ventilation rate around different urban morphological property types: High rise-vs-low rise in Bangkok’s high density areas
Castelli et al. Modeling Strategy and Numerical Validation of the Turbulent Flow over a two-Dimensional Flat Roof

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20081002