山坡风与城市热岛环流通风增益机制研究

发布时间：2023-03-11 20:23

　　从可持续发展的绿色建筑设计到城市通风规划设计,人们开始摒弃或者改良一些高能耗的建筑,越来越多的城市规划设计因地制宜地发展节能、舒适和健康的城市人居环境。我国国土大部分被山地覆盖,密集的城市建筑群通风环境与周边山脉或丘陵引起的山坡风密切相关;本文拟从山坡风与城市建筑群热岛环流的相互作用出发,通过采用理论模型与计算流体动力学方法深入理解山坡风与建筑群通风耦合特性、尤其探讨其相互增益机制,为未来构造山谷与城市建筑群和谐环境生态等提供理论支持,进而对绿色城市建筑可持续发展提供理论和应用基础。本文首先介绍了与研究课题相关的学术背景、理论知识、以及国内外关于山地城市以及山坡风的研究现状,强调了山坡风对山地城市的重要性以及其研究意义。接着考虑到CFD软件计算结果的真实性和准确性,选取已发表的可靠风洞试验论文数据作为对比组,进行了模型验证;通过相关参数的对比充分验证了计算流体动力学模型及其程序。然后采用数值模拟方法与程序软件对二维理想山地城市模型分别进行了日间和夜间的风环境模拟。其中夜间时段模拟的山坡角分别为20°、22.5°、25°、27.5°、30°,街区建筑物高度分别为30m、40m、50m。日...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究内容相关概念
        1.2.1 山地及山地城市
        1.2.2 大气边界层及城市热岛
        1.2.3 城市风环境
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国内研究现状
        1.3.2 国外研究现状
        1.3.3 文献总结
    1.4 研究内容与技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 山地城市风环境的数值计算方法与街区模型的建立
    2.1 CFD介绍
        2.1.1 CFD的离散化方法
        2.1.2 CFD的计算法则
        2.1.3 网格分类
    2.2 CFD在本文中的应用
    2.3 数学模型
    2.4 山地城市街区模型
    2.5 计算域和边界条件
    2.6 模型验证
        2.6.1 对比风洞实验介绍
        2.6.2 数值模拟实验
第三章 理想山地城市模型夜间风环境模拟
    3.1 理论分析
        3.1.1 山谷风理论模型
        3.1.2 工况介绍
    3.2 模拟结果
        3.2.1 温度云图及流线图
        3.2.2 最低温度
        3.2.3 空气龄
        3.2.4 城市峡谷换气效率分析(ACH)
    3.3 本章小结
第四章 理想山地城市模型日间风环境模拟
    4.1 工况介绍
    4.2 模拟结果
        4.2.1 温度云图及流线图
        4.2.2 最低温度
        4.2.3 空气龄
        4.2.4 ACH
        4.2.5 研究模型优化调整方案
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间主要研究成果
    一、已发表学术论文
    二、参与研究的课题及项目
    三、获得奖项
致谢



本文编号：3760179