三维微观树冠结构的流场及阻力特性研究

发布时间：2021-08-27 21:25

　　随着城市化的发展,环境污染问题日益凸显,空气质量成为人们担忧的问题。大气颗粒物已成为许多城市环境空气中的首要污染物,其中可吸入颗粒物会严重危害人体健康。为了缓解这些空气污染问题,利用城市植被净化空气中的粉尘是一种实用有效的方法之一。树木具有减尘滞尘、保护水土、防风固沙、涵养水源、调节气候、减少污染物等功能。防风林的栽种有助于防止土壤流失,起到减少风蚀的作用,最终使风速降低。充分树冠密度下树木的种植或自然植被覆盖的维护能够消除风蚀的可能性。因此植物的减尘、滞尘能力成为选择城市绿地植物的重要指标。为了有效改善城市空气质量,对城市滞尘机理、滞尘规律的研究显得尤为迫切。为了获得树冠模型的流场及浓度场变化过程并研究较为真实的单棵树冠微观模型,主要研究工作和研究结论如下:（1）首先通过Basic语言程序（VBA）生成一种含有粗干、树枝和“真实叶子”的新颖三维虚拟单棵微观树冠模型,并利用数字化扫描方法和排水体积法分别得到二维光学孔隙率（op）和三维体积孔隙率（vp）,即可得到叶面积密度（）。利用计算流体动力学软件（CFD）对三维微观树冠模型进行流场数值模拟,得到不同孔隙率和风速下,树冠内部的流场特征... 

【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABATRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第二章 CFD模拟方法研究
    2.1 引言
    2.2 CFD基本控制方程
    2.3 控制方程的离散
    2.4 流场数值计算
    2.5 湍流流动及其数学模型
    2.6 主要使用软件介绍
    2.7 本章小结
第三章 三维树冠微观模型的数值模拟
    3.1 模型介绍
    3.2 模型计算
    3.3 数值模拟结果分析
    3.4 风洞试验
    3.5 本章小结
第四章 三维宏观树冠模型的数值模拟
    4.1 物理模型及计算预处理
    4.2 数值模拟结果分析
    4.3 宏观微观模型模拟结果对比
    4.4 本章小结
第五章 三维树冠模型捕集效率的CFD模拟
    5.1 拉格朗日离散相模型（DPM）
    5.2 滞尘机理
    5.3 数值模型及边界条件
    5.4 稳态树冠的捕集效率
    5.5 研究方法的可靠性分析
    5.6 结果分析与讨论
    5.7 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 本课题的研究结论
    6.2 前景展望与建议
参考文献
主要符号表
攻读学位期间发表的学术论文目录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]细颗粒物(PM2.5)与植被关系的研究综述[J]. 赵晨曦,王玉杰,王云琦,张会兰.  生态学杂志. 2013(08)
[2]广州市常见行道树种叶片表面形态与滞尘能力[J]. 刘璐,管东生,陈永勤.  生态学报. 2013(08)
[3]道路绿化带对街道峡谷内污染物扩散的影响研究[J]. 徐伟嘉,幸鸿,余志.  环境科学. 2012(02)
[4]街道峡谷内细微颗粒物扩散特性的DPM数值模拟[J]. 付志民,孙在,杨文俊,谢小芳.  中国计量学院学报. 2011(04)
[5]城市绿化植物叶片表面特征对滞尘能力的影响[J]. 王会霞,石辉,李秧秧.  应用生态学报. 2010(12)
[6]城市绿地滞尘作用机理和规律的研究进展[J]. 郭伟,申屠雅瑾,郑述强,王惟,刘常富.  生态环境学报. 2010(06)
[7]纳米颗粒在人类支气管中沉降率的研究[J]. 张凯,于明州,林建忠.  中国计量学院学报. 2010(02)
[8]青岛市城阳区主要园林树种叶片表皮形态与滞尘量的关系[J]. 李海梅,刘霞.  生态学杂志. 2008(10)
[9]基于DPM模型的街谷内颗粒物扩散特性研究[J]. 罗昔联,顾兆林.  中国科学院研究生院学报. 2007(05)
[10]城市街道常绿灌木植物叶片滞尘能力及滞尘颗粒物形态[J]. 王赞红,李纪标.  生态环境. 2006(02)



本文编号：3367115