利用数值风洞实验进行四种天文圆顶的风载研究

基于标准k-ε 两方程湍流模型和2.5 m 光学望远镜的4种典型天文圆顶,通过计算流体动力学软件Fluent进行数值风洞模拟实验。研究了在不同方向的恒定风作用下,圆顶打开时望远镜周围风速、湍流动能的分布状态和对天文观测的影响,以及圆顶关闭时风场对于圆顶外壁的压力情况。结果表明,封闭性较好的经典圆顶和球形圆顶对于不同方向风的阻隔效果明显,望远镜处于低速风环境,望远镜周围湍流动能较低,但视宁度较大;开放性更好的柱式和蚌壳折叠式圆顶所保护的望远镜则更多地处于高速风环境,视场方向的湍流动能相对较高,但视宁度相对较小;圆顶关闭时,顺风方向上,4种结构表面所受风压均呈现由正高压向负高压转化,最终接近于0的