机动车尾气在街谷中分布规律及其对建筑环境的影响

发布时间：2021-02-13 03:24

　　随着汽车保有量的增加,在世界范围内,交通污染物排放引起的空气质量恶化已经成为困扰当今城市的主要环境问题。机动车尾气的大量散发必然对街道周边建筑室内环境产生影响。因此,有必要对交通污染物的分布规律及其向室内环境的传递过程进行深入探讨。本文以街道峡谷这一典型城市微尺度环境作为研究对象,围绕街道峡谷环境内交通污染物的扩散、分布规律及其对建筑环境影响这一主线,开展了如下工作。本文首先利用风洞实验结果,通过二维街道峡谷内污染物扩散和三维建筑绕流两个算例,讨论了标准k-ε模型、RNG k-ε模型、Realizable k-ε模型和RSM模型四种常用RANS湍流模型在本文问题中的适用性。通过比较,认为RNG k-ε模型最为适于本文研究的问题。采用CFD模拟方法,本文对空气动力因素和热力因素对街道峡谷内气流结构及交通污染物分布特征的影响进行了讨论。对街道峡谷几何结构、来流风向等空气动力因素的研究表明,如下几种街道峡谷布局有利于减少交通污染物在街谷人员停留区域内的驻留时间:（1）街谷高宽比小于1.6;（2）街谷长宽比小于3;（3）峡谷周边建筑呈下降型排布（即在气流运动方向上,建筑高度逐渐降低）。同时,研... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：141 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
符号表
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
        1.1.1 课题的背景
        1.1.2 课题研究的意义及来源
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 街道峡谷内风环境及空气质量研究现状
        1.2.2 室外污染物对室内环境影响研究现状
        1.2.3 总结与评价
    1.3 论文的主要研究内容
第2章 各湍流模型在街谷环境研究中的适用性分析
    2.1 湍流数值模拟方法简介
    2.2 湍流模型
        2.2.1 两方程涡粘模型
        2.2.2 Reynolds应力模型（RSM）
        2.2.3 湍流模型的验证
        2.2.4 街谷壁面处污染物浓度分布模拟精度的比较
        2.2.5 建筑表面压力系数及再附长度模拟精度的比较
    2.3 本章小结
第3章 街谷结构及风向对交通污染物分布的影响
    3.1 街谷高宽比对污染物浓度分布的影响
        3.1.1 物理模型及边界条件
        3.1.2 计算结果及分析
    3.2 建筑相对高度对污染物浓度分布的影响
        3.2.1 物理模型及边界条件
        3.2.2 计算结果及分析
    3.3 街谷长宽比对污染物浓度分布的影响
        3.3.1 物理模型及边界条件
        3.3.2 计算结果及分析
    3.4 风向对建筑污染物浓度分布的影响
        3.4.1 物理模型及边界条件
        3.4.2 计算结果及分析
    3.5 本章小结
第4章 街谷热环境预测模型的建立及验证
    4.1 街谷热环境数值模拟方法简介
    4.2 模型内容介绍
        4.2.1 固体壁面热平衡模块
        4.2.2 植被热平衡模块
        4.2.3 街谷内空气热、湿平衡模块
        4.2.4 边界条件
    4.3 模型验证
        4.3.1 实测概要
        4.3.2 输入参数
        4.3.3 模型计算流程
        4.3.4 计算结果与分析
    4.4 本章小结
第5章 热力因素对交通污染物扩散的影响
    5.1 研究回顾
    5.2 数值模拟方法及边界条件
        5.2.1 计算方法
        5.2.2 物理模型及边界条件
    5.3 模拟结果与分析
        5.3.1 热浮力作用对街道峡谷换气率的影响
        5.3.2 热浮力作用对街道峡谷内气流场的影响
    5.4 本章小结
第6章 交通污染物对自然通风建筑室内环境的影响
    6.1 交通污染物向室内环境传递过程的计算方法
        6.1.1 交通污染物散发模型
        6.1.2 室内多区网络模型及CONTAM软件介绍
    6.2 交通污染物向室内扩散规律的数值模拟研究
        6.2.1 物理模型及计算边界条件
        6.2.2 模拟结果与分析
    6.3 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及其他成果
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国机动车尾气污染及其健康影响研究进展[J]. 邓芙蓉,郭新彪.  环境与健康杂志. 2008(02)
[2]重庆市机动车尾气污染现状及控制对策[J]. 白建军,殷钟意,杨国彬.  重庆工商大学学报(自然科学版). 2007(04)
[3]机动车尾气的污染现状与控制[J]. 杜彩.  环境研究与监测. 2006(04)
[4]采用RANS/LES混合方法研究分离流动[J]. 肖志祥,陈海昕,李启兵,符松.  空气动力学学报. 2006(02)
[5]城市局地-建筑耦合气候评价模型的开发应用[J]. 刘京,姜安玺,王琨,朱岳梅,荻岛理.  哈尔滨工业大学学报. 2006(01)
[6]城市街谷大气环境研究进展[J]. 王宝民,柯咏东,桑建国.  北京大学学报(自然科学版). 2005(01)
[7]城市边界层数值模式研究以及在香港地区复杂地形下的应用[J]. 佟华,陈仲良,桑建国.  大气科学. 2004(06)
[8]城市人为热对北京热环境的影响[J]. 佟华,刘辉志,桑建国,胡非.  气候与环境研究. 2004(03)
[9]二维街谷地面加热引起的流场特征的水槽实验研究(英)[J]. 刘辉志,梁彬,朱凤荣,张伯寅,桑建国.  Advances in Atmospheric Sciences. 2003(04)
[10]澳门荷兰园街汽车尾气扩散规律实验研究[J]. 刘宝章,康凌,林官明.  环境科学学报. 2000(S1)

博士论文
[1]绿化对室外热环境影响的研究[D]. 林波荣.清华大学 2004



本文编号：3031889