Методические подходы к оценке метеорологической и климатической нагрузки на объекты культурного наследия

от

А.А. Егоркин1,2, В.П. Евстигнеев1,2

1Институт природно-технических систем, РФ, г. Севастополь, ул. Ленина, 28

2ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет»,

 РФ, г. Севастополь, ул. Университетская, 33

 E-mail: egorkin1974@yandex.ru

УДК 502.3, 551.504.54                                                

DOI: 10.33075/2220-5861-2023-4-94-102 

EDN: https://elibrary.ru/eacubu

Реферат:

Перспективным методом моделирования для исследования вопросов безопасности строений и сооружений, подвергающихся метеорологическому и климатическому воздействию в настоящее время, является применение методов вычислительной газодинамики (CFD-методов) (Computational Fluid Dynamics). Моделирование с использованием CFD-методов, возможно, использовать для имитации полномасштабного эксперимента с определенными ограничениями и допущениями. Методы вычислительной гидродинамики могут предоставить богатый объем информации о динамике гипотетической опасной ситуации ее последствиях и оценке рисков.

Цель данной работы – разработать методические подходы к оценке метеорологической и климатической нагрузки на объекты культурного наследия Крымского полуострова и провести частичную оценку одного из объектов.

Из анализа, литературных данных [1–13], можно составить следующую последовательность действий для выполнения численных исследований по оценке метеорологической и климатической нагрузки на объекты культурного и исторического наследия:

  1. Постановка задачи исследования;
  2. Выбор метода расчета;
  3. Разработка физической модели;
  4. Выбор расчетного кода;
  5. Выбор и построение расчетной области;
  6. Выбор компьютерной модели.

Ветер является одной из главных климатических причин приморских территорий, оказывающих доминирующее воздействие на образование климата, потому, что данные территории являются зонами с повышенной скоростью ветра. Оценка воздействия ветрового режима выступает одной из главных архитектурно-климатических задач, рассматриваемой на уровне приморской территории.

В связи с этим основные усилия по моделированию процессов воздействия метеорологической и климатической нагрузки на отдельные объекты культурного и исторического наследия направлены на оценку ветрового воздействия.

Ключевые слова: атмосфера, метеорология, климатология, опасные явления.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Егоркин А.А. Подходы к моделированию ветрового воздействия на потенциально-опасные объекты. Сборник трудов II Всероссийской научно-практической конференции. «Устойчивость материалов к внешним воздействиям». Химки: ФГБВОУ ВО АГЗ МЧС России. 2020. С. 48–51.
  2. Best Practice Guidelines for the Use of CFD in Nuclear Reactor Safety Applications. Nea/CSNI/R, (2007)5. P. 154.
  3. Assessmet of CFD Codes for Nuclear Reactor Safety Problems. Nea/CSNI/R, (2007)13. P. 180.
  4. Extension of CFD Codes Application to Two-Phase Flow Safety Problem (Phase 2). Nea/CSNI/R. (2007)13.
  5. Menter F. CFD Best Practice Guidelines for CFD Code Validation for Reactor-Safety Applications. European Commission, 5th EURATOM Framework Programme, Report. EVOLECORA-D1. 2002.
  6. Casey M., Wintergerste T. Special Interest Group on Quality and Trust in Industrial CFD. Best Practice Guidelines. Ver. 1. ERCOFTAC Report. 2000.
  7. Casey M., Wintergerste T. The best practice guidelines for CFD. A European initiative on quality and trust. American Society of Mechanical Engineers, Pressure Vessels and Piping Division (Publication) PVP. V. 448. No. 1. 2002. P. 1−10.
  8. AIAA Guide for the Verification and Validation of Computational Fluid Dynamics Simulations. AIAA Report. G – 077 – 1988.
  9. Roache P.J. Verification and Validation in Computational Science and Engineering. Hermosa Publishers. 1998.
  10. Oberkampf W.L., Trucano T.G. Verification and Validation in Computational Fluid Dynamics. Progress in Aerospace Sciences. V. 38. 2002. P. 209−272.
  11. Oberkampf W.L., Trucano T.G., Hirsch C. Verification, Validation and Predictive Capability in Computational Engineering and Physics. Applied Mechanics Reviews. V. 57. 2004. P. 345−384.
  12. Computational fluid dynamics best practice guidelines for dry cask applications. Final report. NUREG–2152. U.S. NRC. 2013. P. 117.
  13. Сборник тезисов научно-технического семинара «Проблема верификации и применения CFD кодов в атомной энергетике». Нижний Новгород, ОАО «ОКБМ Африкантова». 2012. C. 62.
  14. Barlow J.F., Rooney G.G., von Hünerbein S., Bradley S.G. Relating urban surface-layer structure to upwind terrain for the Salford experiment (Salfex). Boundary-Layer Meteorology. V. 127. 2008. P. 173–191.
  15. Blocken B., Stathopoulos T., Carmeliet J., Hensen Jan L.M. Application of CFD in building performance simulation for the outdoor environment: An overview. Journal of Build Performance Simulation. V. 4(2). 2011. P. 157–84.
  16. Tominaga Y., Mochida A., Yoshie R., Kataoka H., Nozu T., Yoshikawa M., and Shirasawa T. AIJ guidelines for practical applications of CFD to pedestrian wind environment around buildings. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. October-November 2008. V. 96. P. 1749–1761.
  17. Ferreira A.D., Sousa A.C.M., Viegas D.X. Prediction of building interference effects on pedestrian level comfort. Original Research Article Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. V. 90 (4-5). 2002. P. 305–319.
  18. Zhang AX., Gao CL., Zhang L. Numerical simulation of the windfield around different building arrangements. Original Research Article Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. V. 93 (12). 2005. P. 891–904.

Loading