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학술저널
저자정보
Sun, Huyue (Key Laboratory of Concrete and Pre-stressed Concrete Structures of China Ministry of Education, Southeast University) Ye, Jihong (Key Laboratory of Concrete and Pre-stressed Concrete Structures of China Ministry of Education, Southeast University)
저널정보
테크노프레스 Wind & structures Wind & structures 제22권 제6호
발행연도
2016.1
수록면
663 - 684 (22page)

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Conical vortices generated at the corner regions of large-span flat roofs have been investigated by using the Particle Image Velocimetry (PIV) technique. Mean and instantaneous vector fields for velocity, vorticity, and streamlines were measured at three visual planes and for two different flow angles of $15^{\circ}$. The results indicated that conical vortices occur when the wind is not perpendicular to the front edge. The location of the leading edge corresponding to the negative peak vorticity and maximum turbulent kinetic energy was found at the center of the conical vortex. The wind pressure reaches the maximum near the leading edge roof corner, and a triangle of severe suctions zone appears downstream. The mean pressure in uniform flow is greater than that under turbulent flow condition, while a significant increase in the fluctuating wind pressure occurs in turbulent streams. From its emergence to stability, the shape of the vortex cross-section is nearly elliptical, with increasing area. The angle that forms between the vortex axis and the leading edge is much smaller in turbulent streams. The detailed flow structures and characteristics obtained through FLUENT simulation are in agreement with the experimental results. The three dimensional (3-D) structure of the conical vortices is clearly observed from the comprehensive arrangement of several visual planes, and the inner link was established between the vortex evolution process, vortex core position and pressure distribution.
#flat roof #conical vortices #PIV #flow structure #FLUENT simulation

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