街谷污染物扩散规律对建筑物结构及环境风响应机制研究

发布时间：2022-05-08 08:18

　　城市街谷作为城市形态的基本单元之一,承载了重要的城市交通功能和生活功能,然而交通排放以及突发的交通事故使城市街谷面临巨大的大气污染问题。因此,做好城市街谷污染物扩散规律研究具有重大现实意义。本文针对抬升型和不同建筑高度比的两种类型街谷进行的数值模拟研究,根据数值模拟结果,讨论了抬升型和不同建筑高度比街谷的各参数与环境风对街谷内流场结构和污染物扩散规律的影响,模拟分析结果总结如下:抬升作用会显著改变街谷内流场结构,与理想街谷相比,3种抬升型街谷在漩涡数量,漩涡的相对位置和漩涡的旋转方向有所差异。3种抬升型街谷在抬升和环境风作用下最终都形成相对稳定的流场结构。抬升高度的增加,环境风速的增大和建筑主体结构高度的增加会加速稳定流场结构的形成。前两种抬升型街谷形成3漩涡的稳定结构,后一种抬升型街谷形成2漩涡的稳定结构。并且建筑主体结构高度增加对街谷内漩涡有垂直拉伸作用。3种抬升型街谷与理想街谷相比,街谷内污染物浓度分布状况发生本质的改变。环境风速的增大有利于街谷污染物的排出。在热浮力羽流的作用下,迎风建筑高度相同时,漩涡的尺寸随着环境风速的增加而增加。并且在相同的环境风速下,随着迎风建筑高度的增... 

【文章页数】：127 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究历史及现状
        1.2.1 国外研究历史及现状
        1.2.2 国内研究历史及现状
    1.3 研究内容及方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
第二章 数值模拟理论和方法
    2.1 计算流体动力学
    2.2 湍流及其基本模型
        2.2.1 湍流基本控制方程
        2.2.2 湍流的基本模型
    2.3 数值模拟计算方法
第三章 抬升型街谷的二维数值模拟研究
    3.1 模型的建立
        3.1.1 物理模型的建立和数值设置
        3.1.2 计算模型和边界条件
        3.1.3 模型的验证
    3.2 模拟结果流场结构的分析
        3.2.1 总高度不变抬升高度改变工况
        3.2.2 总高度改变抬升高度改变工况
        3.2.3 总高度改变建筑主体结构高度改变工况
    3.3 模拟结果污染物扩散分析
        3.3.1 总高度不变抬升高度改变工况
        3.3.2 总高度改变抬升高度改变工况
        3.3.3 总高度改变建筑主体结构高度改变工况
    3.4 模拟结果污染物浓度的无量纲分析
        3.4.1 总高度不变抬升高度改变工况
        3.4.2 总高度改变抬升高度改变工况
        3.4.3 总高度改变建筑主体结构高度改变工况
    3.5 本章小结
第四章 不同建筑高度比下街谷内强浮力羽流临界风速的数值模拟研究
    4.1 引言
    4.2 模型的建立与数值设置
        4.2.1 数值模型
        4.2.2 模型的验证
        4.2.3 物理模型和数值设置
        4.2.4 理论分析
    4.3 模拟结果的分析与讨论
        4.3.1 流场结构
        4.3.2 污染物扩散规律和临界风速
        4.3.3 临界风速与建筑高度的关系
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 主要结论
    5.2 本文创新点
    5.3 工作不足与未来展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]湍流大涡数值模拟进展[J]. 崔桂香,许春晓,张兆顺.  空气动力学学报. 2004(02)



本文编号：3651285