Una Generalización de la Construcción de Clústeres en un Campo de Viento Urbano Simulado por CFD
Autores: Qiu, Yu; He, Yongjian; Li, Mengxi; Zhu, Xiaochen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Una Generalización de la Construcción de Clústeres en un Campo de Viento Urbano Simulado por CFD
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Clima urbano
Ciudades sostenibles
Entorno eólico urbano
Dinámica de fluidos computacional
Modelos de edificios
Modelo geométrico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
El clima urbano tiene una influencia crítica en el desarrollo de ciudades sostenibles, y un factor importante es el entorno del viento urbano. Además, se requiere refinar los campos de viento urbano para la evaluación cuantitativa de los entornos de viento urbano. La dinámica de fluidos computacional (CFD) es una herramienta poderosa para modelar las características del flujo de viento en áreas urbanas. Aunque la CFD se ha utilizado ampliamente en varios campos, su uso para simular campos de viento urbano tiene limitaciones debido a la complejidad de los modelos de edificios urbanos y la alta carga computacional. En consecuencia, consideramos los parámetros de generalización en las direcciones vertical y horizontal basados en los resultados de la CFD y la topología de los edificios basada en el estado de los nodos de los edificios. Realizamos una generalización bidimensional de los grupos de edificios, llevamos a cabo un análisis espacial en un sistema de información geográfica (SIG) y generamos modelos tridimensionales. Este esquema de generalización se aplica a la calle Meiling en la ciudad de Jinjiang, provincia de Fujian, China. Los resultados indican que la generalización disminuye el número de edificios de 7003 a 3367 y el tiempo de computación de 11 h y 26 min a 10 h y 25 min. La eficiencia computacional mejora en un 8.89%, con cambios del 1.85% en la relación de velocidad media del viento. Este esquema mejora sustancialmente la eficiencia computacional de las simulaciones CFD de campos de viento urbano al reducir la complejidad del modelo geométrico sin comprometer la precisión. Esta estrategia es adecuada para simular campos de viento urbano a gran escala.
Descripción
El clima urbano tiene una influencia crítica en el desarrollo de ciudades sostenibles, y un factor importante es el entorno del viento urbano. Además, se requiere refinar los campos de viento urbano para la evaluación cuantitativa de los entornos de viento urbano. La dinámica de fluidos computacional (CFD) es una herramienta poderosa para modelar las características del flujo de viento en áreas urbanas. Aunque la CFD se ha utilizado ampliamente en varios campos, su uso para simular campos de viento urbano tiene limitaciones debido a la complejidad de los modelos de edificios urbanos y la alta carga computacional. En consecuencia, consideramos los parámetros de generalización en las direcciones vertical y horizontal basados en los resultados de la CFD y la topología de los edificios basada en el estado de los nodos de los edificios. Realizamos una generalización bidimensional de los grupos de edificios, llevamos a cabo un análisis espacial en un sistema de información geográfica (SIG) y generamos modelos tridimensionales. Este esquema de generalización se aplica a la calle Meiling en la ciudad de Jinjiang, provincia de Fujian, China. Los resultados indican que la generalización disminuye el número de edificios de 7003 a 3367 y el tiempo de computación de 11 h y 26 min a 10 h y 25 min. La eficiencia computacional mejora en un 8.89%, con cambios del 1.85% en la relación de velocidad media del viento. Este esquema mejora sustancialmente la eficiencia computacional de las simulaciones CFD de campos de viento urbano al reducir la complejidad del modelo geométrico sin comprometer la precisión. Esta estrategia es adecuada para simular campos de viento urbano a gran escala.