壁面温升对建筑周边风环境及污染物扩散影响研究

发布时间：2021-01-24 02:19

　　建筑风环境主要包括室外风环境和室内自然通风。随着城市建筑密度不断增大,风环境已经成为影响人居住品质的重要因素。且建筑室内外风环境不仅关系到室外人行高度处安全和室内外污染物有效扩散,对建筑通风设计也有着重要意义,因此,很有必要加以重视并进行研究。实际建筑周围流场情况较为复杂,来流风的变化、建筑外形的不同甚至气候情况的变化都会对流场造成影响。文中主要针对炎热天气太阳照射建筑壁面时,壁面温升对建筑近壁面空气流动的影响效果,进而分析其对近壁面处污染物扩散的影响。文中针对不同建筑壁面温升进行模拟分析。对中性大气、单个建筑的气流扰动情况进行模拟,并与日本建筑学会提供的风洞实验数据进行对比。选取3种RANS湍流模型对1:1:2单体建筑室外扰流流程进行模拟计算,计算结果与风洞实验数据对比,发现Realizable模型的计算结果与实验最为接近。之后,将其应用于建筑壁面在不同温升情况下建筑近壁流场及污染物扩散的模拟研究中,发现不论是近壁的速度场还是浓度场都有随着壁面有规律的变化。此外,文中也对污染物前缘释放效果进行了模拟,分析了源项位置与壁面温升的综合影响作用。该结果可用于指导建筑通风优化,同时指导住宅居... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Blocken对某足球场场模型进行网格划分的经典案例Fig1.1ClassiccaseofagridoffootballfieldmodelsbyBlocken

第二章 风洞实验与数值模拟理论基础 风洞实验理论基础.1 相似理论很多的流动及力学问题都难以用数学方法直接解决，必须通过实验来研究。洞试验就是直接对缩小的建筑模型进行研究，而如何让模型的试验结果所描述物理现象反映实际情况下的物理现象则成为了问题的焦点，而这必须在模型和型之间满足以下相似性：几何相似几何相似是流动空间几何相似。模型与原型的全部对应线性长度成一定比例，：线性长度也称特征长度，可以是翼型的的翼弦长 b（图 2.1）、圆柱的直径 d、道的长度 l、关闭绝对粗糙度ε等。式中 kl为长度的比例尺。

图 2.1 几何相似Fig 2.1 Similarity in geometry模型与原型的全部对应线性长度成比例，则他们夹角必相等，如图中β'=β。相似，模型与原型的对应面积、对应体积也必分别成一定比例。几何相似是力学相似的前提，有了几何相似才有可能在流动之间存在相应流加速度及压力等相互的对应。动相似运动相似是指不同流场中所对应点对应时刻的流速和加速度比例相等，即流相似（图 2.2）。也就是说，运动相似的流动，其流线和流谱是几何相似的。

【参考文献】：
期刊论文
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[5]广州新电视塔模型测力风洞试验及风致响应研究Ⅱ:风致响应分析[J]. 周晅毅,顾明,朱乐东,黄鹏,潘汉明.  土木工程学报. 2009(07)
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[7]数值风工程应用中湍流模型的比较研究[J]. 金新阳,杨伟,金海,陈岱林.  建筑科学. 2006(05)

硕士论文
[1]建筑室外风环境和室内通风的试验和数值模拟研究[D]. 王旭.浙江大学 2011



本文编号：2996376