鞍形单片膜膜面风压系数模拟分析

鞍形单片膜 0°风向角风压系数分布

0°风向角下鞍形单片膜表面风压系数的模拟结果，由于是开敞式膜结构，当得到上下表面的风压系数后，将膜面对应点的风压系数叠加，可以得到膜面的净风压系数。计算模型和边界条件关于流向（Y轴）对称，数值模拟的结果整体上也成对称分布，初步验证了数值模拟的合理性。具体分析鞍形膜面净风压系数沿着流向变化的整体趋势：

①最大正压系数约为 0，极值负压系数约为-0.9；

②A区迎风面膜角点处从较大的负压迅速形成极值负压区，然后逐渐相对缓慢的减小，直至形成背风面膜角点处的无压区；

③整体来看，鞍形膜面受到的均为负压，膜结构表面完全为上升力。

鞍形单片膜 45°风向角风压系数分布

45°风向角下鞍形膜表面风压系数的模拟结果一般来说，建筑物迎风端的前缘是流动发生碰撞、分离的区域，流动情况很复杂，且在此下鞍形膜面迎风前缘膜面曲率变化较大，变化趋势又与流向不一致，更加加剧了流动的复杂性。膜面前缘风压系数变化强烈。

具体分析鞍形膜面净风压系数沿着流向变化的整体趋势：

①最大正压系数约为 0.1，极值负压系数约为-1.4；

②C 区迎风面膜边附近迅速形成极值负压区，然后逐渐减小并过渡为正压，直至形成背风面膜边处的最大正压区；

③整体来看，45°风向角下鞍形膜面受到的基本均为负压，膜表面主要为上升力。

鞍形单片膜 135°风向角风压系数分布

135°风向角下鞍形膜表面风压系数的模拟结果。由于风的来流首先接触的是膜面较低点，而且膜面曲率变化相对较小，所以膜面风压系数变化比较平缓。具体分析鞍形膜面净风压系数沿着流向变化的整体趋势：

①最大正压系数约为 0.7，没有出现负压区；

②A 区迎风面膜边处形成最大正压区，区域靠近较高膜面部分，然后逐渐减小，在背风面的膜边形成最小正压，约为 0.1~0.2；

③整体来看，135°风向角下鞍形膜面沿着顺风向全部受到正压，膜面完全为下压力。

鞍形单片膜 180°风向角风压系数分布

180°风向角下鞍形膜表面风压系数的模拟结果。由于风的来流首先接触的是膜面最低点，而且膜面曲率变化相对较小，膜面相对于顺风向对称，所以膜面风压系数变化比较平缓，风压系数分布也显示了较好的对称性，初步可以判断模拟的合理性。

具体分析鞍形膜面净风压系数沿着流向变化的整体趋势：

①最大正压系数约为 1.1，没有出现负压区；

②F 区迎风面膜角点处正压较小，逐渐增大，到 D 区形成对称的两个最大正压区，然后开始逐渐减小；

③整体来看，180°风向角下鞍形膜面沿着顺风向全部受到正压，膜面完全为下压力。