方平治
- 作品数：41 被引量：158H指数：8
- 供职机构：上海市气象局更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划上海市博士后基金更多>>
- 相关领域：理学建筑科学天文地球自动化与计算机技术更多>>
- 拖曳系数参数化方案对工程台风模拟风场的影响研究被引量：1
- 2018年
- 基于台风边界层的最新观测和研究成果,提出了最大风速半径、边界层风速比、拖曳系数等关键参数的经验方案,并依据垂直平均水平运动方程,建立适用于西北太平洋的工程台风风场模型,最高分辨率为2 km。通过理想试验,验证了所建模型的合理性,并重点关注模拟风场对拖曳系数参数化方案的敏感性。结果表明,不同拖曳系数参数化方案(增长型、饱和型、下降型)对强台风内核区的风场模拟有显著影响,但对最大风速的模拟影响不大。为验证所建模型对实际西北太平洋台风的适用性,选取台风"海葵"(1211)进行个例试验,得到最大风速的平均误差为-0.36 m/s,均方根误差为2.22 m/s。进一步选取我国沿海6个受"海葵"影响的测站,进行模拟风向、风速与观测的对比分析,发现所建台风风场模型能很好地模拟出台风影响过程中的风向转变,但各测站的风速均方根误差在1.61~6.92 m/s之间。较大的风速误差主要出现在位于台风中心附近的测站,意味着我国沿海复杂地形对台风的衰减作用在模型中考虑不足,是未来的改进方向。
- 叶庚姣余晖方平治鲁小琴程海峰
- 关键词：天气学台风风场拖曳系数
- 圆柱两自由度涡激振动的数值模拟研究被引量：16
- 2008年
- 利用自编制的基于松耦合方法的求解气动弹性问题的数值模拟程序,计算了在低雷诺数Re=100条件下圆柱的两自由度涡激振动,涡激振动系统的折减阻尼比M*ξ=0.020 8.结果表明,随着折减风速的增加,振动系统依次经历以流向涡激振动和以横向涡激振动为主导的两个锁定区域.结合笔者以前关于圆柱单自由度横向涡激振动的研究工作,考察了流向自由度对横向涡激振动的影响.结果表明,在低雷诺数和低折减阻尼条件下,流向自由度对横向自由度的涡激振动基本没有影响,从而验证了已有的基于实验研究的结论.
- 方平治顾明
- 关键词：涡激振动气动弹性
- 基于松耦合法的求解气动弹性问题的数值模拟方法被引量：7
- 2007年
- 通过修改流体-结构界面处流体域的边界条件并引入松耦合方法,改进了一种求解气动弹性问题的数值计算方法.该数值计算方法的网格生成、流场求解、结构求解和数据交换四个过程相互独立,因而有可能利用现有的发展比较成熟的商用网格生成器、CFD(computational fluid dynamics)求解器和CSD(computational structural dynam-ics)求解器分别完成这些功能.通过对折减阻尼比为0.020 8的圆柱涡激振动问题在雷诺数为100条件下的计算结果进行分析,表明该方法是可行的.
- 方平治顾明
- 关键词：气动弹性涡激振动圆柱
- 坡度对三维山丘风场特性及绕流机理分析被引量：2
- 2022年
- 为研究坡度对山丘地形风场特性的影响,采用基于空间平均的大涡模拟(large eddy simulation, LES)方法进行了非定常绕流数值模拟研究。首先,通过与试验结果的对比,验证了模拟方法及参数的有效性;然后,研究了15°、21.8°、30°和45°4种坡度对山丘的近地绕流平均和脉动风速场的影响,着重从时均和瞬态流场角度进行了影响机理分析;最后,分析了坡度对地形加速效应的影响,并与不同国家规范结果进行了对比。结果表明:大涡模拟方法可以较有效地模拟不同坡度山丘的平均和脉动风速特性;不同坡度山丘迎风面处的平均和脉动风速场的变化规律基本一致,差异主要在山顶和背风面处。在山顶位置,随着坡度的增加,脉动风逐渐增大,以坡度30°为界,山顶处的流向平均风速呈现先减小后增大的趋势,背风面流动分离点逐渐向下游移动,引起涡旋中心位置逐渐向下游移动且远离山丘壁面。在背风面山腰近壁区,以坡度30°为界,当坡度较低时,随着坡度增大旋涡尺度不断增大,旋涡尾迹变宽,能量逐渐集中,流向平均风速逐渐减小,脉动风速逐渐增大;坡度大于该值时变化趋势则相反。不同坡度的地形加速效应趋势基本类似,主要差异在近壁区,结合各国规范本文给出了不同坡度地形加速效应的最大值曲线。
- 郑德乾包延芳李亮方平治方平治汤胜茗
- 关键词：坡度
- 一种基于简化地形气动参数的风场动力降尺度方法
- 本发明提出一种基于简化地形气动参数的风场动力降尺度方法，该方法包括如下步骤：基于计算流体力学对简化地形进行数值模拟得到简化地形的气动参数；基于地形高程数据、土地利用类型数据和所述气动参数对中尺度网格角点位置的风速在降尺度...
- 方平治汤胜茗余晖陈佩燕
- 文献传递
- 台风影响下福州地区的风廓线特征被引量：7
- 2013年
- 对台风影响下福州地区的风廓线特征进行了研究。资料来源于福州气象站的无线电探空数据,涉及2005-2009年期间严重影响福州地区的15个台风、共91条风廓线。首先求出梯度风速及其对应的高度,在此基础上采用指数律对梯度风高度以下的风廓线进行拟合,并对幂指数以及10 m高度的地表风速和梯度风速的风速比进行了计算。结果表明:幂指数的平均值为0.43,风速比的平均值为0.12;随着梯度风高度的增大,幂指数减小,风速比增大;风速比按指数律随幂指数的增大而衰减。以台风中心到福州气象站的距离为参数,还对风廓线各特征参数在台风登陆过程中的变化趋势进行了分析。
- 方平治赵兵科鲁小琴梁旭东汤杰
- 关键词：风廓线
- 华东沿海地带台风风廓线特征的观测个例分析被引量：12
- 2013年
- 利用2007年的"韦帕"、2009年的"莫拉克"、2010年的"凡亚比"和2011年的"梅花"四个台风的GPS探空数据,本文对华东近海和沿海地带的台风风廓线特征进行分析。首先求出梯度风速及其对应的高度,在此基础上利用指数律和对数律对风廓线进行拟合,并对幂指数、10米高度的地表风速和梯度风速的风速比,以及由对数律定义的常通量层高度等参数进行计算,并对梯度风高度和常通量层高度进行比较。结果表明:登陆台风沿海地带风廓线的梯度风高度和常通量层高度有明显差异。本文还对登陆台风平均风廓线的各参数进行了计算,并对梯度风高度以下风廓线偏离对数律的原因进行了讨论。
- 方平治赵兵科鲁小琴梁旭东汤杰
- 关键词：对数律
- 一种风场动力降尺度方法及存储介质
- 本发明提出一种风场动力降尺度方法及存储介质，该方法包括如下步骤：基于计算流体力学对简化地形进行数值模拟得到简化地形的气动参数；基于地形高程数据、土地利用类型数据和所述气动参数对中尺度网格角点位置的风速在降尺度网格内进行再...
- 方平治余晖汤胜茗陈佩燕
- 文献传递
- 阻塞率对表面风压系数影响的数值模拟被引量：6
- 2013年
- 以同济大学TJ-2风洞模拟的缩尺比为1∶50的B类风场为目标,给出了基于标准k-ε湍流模型的数值风场。作为数值风场的一个应用,对TTU模型的定常绕流进行模拟,并与风洞试验以及现场实测结果进行比较,重点探讨了阻塞率对表面风压系数的影响。结果表明:对于TTU模型的屋顶和背风面,阻塞率增大可导致风压系数绝对值有增大趋势;对于TTU模型的迎风面,由计算域侧面引起的阻塞率增大,导致风压系数有减小趋势,而由计算域顶面引起的阻塞率增大,则导致风压系数有增大趋势。
- 方平治顾明谈建国栾桂汉
- 关键词：阻塞率数值模拟
- 上游切角倒角小间距比串列方柱大涡模拟研究
- 2022年
- 串列双方柱在小间距比情况下会存在一定的遮挡效应,而上游方柱角部形状改变对其遮挡效应的影响有待以进一步明晰。以间距比(方柱中心距与边长的比值)为2.0的串列双方柱为对象,分别对标准方柱、上游方柱切角和倒角处理(角部变化率10%)3种工况,进行了非定常绕流大涡模拟研究。数值模拟中采用均匀平滑流场,不考虑来流紊流,以来流平均风速和方柱边长定义的雷诺数为22 000。通过串列标准方柱大涡模拟结果与文献试验结果的对比,验证了该方法及参数设置的有效性;详细对比分析了方柱的平均、脉动气动力系数和风压系数分布等,对上下游方柱周边测点的脉动风速谱进行了对比分析,还结合方柱周边的时均和瞬态流场进行了机理分析。结果表明,上游方柱切角、倒角改变了流动分离点,剪切流扩散角变小,分离涡更贴近壁面,影响了下游方柱的流动再附,减弱了方柱平均与脉动风荷载,其中上游方柱切角处理更为显著地降低了流向平均风荷载,而倒角处理则表现为减弱横风向脉动风荷载。
- 郑德乾祝瑜哲马文勇方平治李玉学
- 关键词：大涡模拟风荷载
