在夏天的时候,我们走过两栋楼之间会感受到一股很凉快的风;在冬天刮西北风的夜晚,楼宇的高层会被很“恐怖”的风声困扰。这些现象都是由于城市建筑高层化,风环境受到建筑物大幅影响造成的。
我们将两栋楼之间的空气流动简化为无限大平板间等温稳态层流的问题:
两楼之间的空气流动既包括相对的水平流动,又包括上下的下冲风流动。所以对实际的空气流动进行如下简化和假设:
(1)x,y,z 方向均为流动方向,在稳态层流状况下,设 y 方向,z 方向流速均为常数,即不考虑突缩,突扩及建筑物表面吸引等影响因素。
(2)将 z 方向看作无限大,认为 (A 为任意物理量
(3)稳态,
(4)不计质量力作用,
(5)认为流型充分发展
在 x 方向(实际为楼垂直高度),正常情况下,受地面和下垫物的影响,低空风速随高度的变化规律为
所以压力随位置的变化趋势大致为,随高度增大,压力减小,符合一般认知。
但该模型同时存在一些问题。技术上的问题在于,在p为标量的情况下,如何得到p(x,y,z)的表达式。模型构建上的问题包括应考虑空气流经楼间突缩、突扩影响影响、漩涡风,建筑物表面低压区等实际因素的影响。而且往往是这些因素导致气流的急剧不稳定性,甚至可能给生活,出行等带来困扰和威胁。
(编辑 韩晴)