地表灰尘演变并行计算与可视化技术研究

发布时间：2021-07-21 01:51

　　随着经济的发展,城市环境问题愈发严重。近几年,我国很多城市大气污染严重,目前已成为中国居民的第一致癌因素。地表灰尘作为大气污染物的一部分,当其浓度过高会对人们的身体健康造成很大危害。除了危害人体健康,地表灰尘对生态环境也有很大的破坏力。研究地表灰尘粒子的演变,对于有效的保护环境、降低环境污染,具有指导意义。鉴于地表灰尘研究具有重要的理论研究意义和实际应用价值,本文以上海大学延长校区为研究对象,对校园中的地表灰尘粒子演变进行了深入的研究。主要取得了如下成果:（1）对虚拟校园模型进行风场仿真。研究建立非均匀下垫面条件下的大气动力模型,模拟校园内室外风场的气体流动情况,在CFD前处理软件GAMBIT中建立包含树木的虚拟校园模型,定义边界并划分网格,在FLUENT软件中设置风速大小,并模拟出校园风场云图。将该模型的数据导出到CFD后处理软件Tecplot得到风速文本文件,作为地表灰尘演变仿真运动的输入参数。（2）建立了地表灰尘KMC演变并行计算模型。结合动力学蒙特卡洛（KM C）与灰尘粒子演变的扩散、沉降、扬起、碰撞等四类事件,并在上海大学自强3000上采用并行计算方法,建立地表灰尘演变的并行... 

【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校

【文章页数】：107 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．１校园的二维模型及灰尘采集点??

２．２虚拟校园三维模型??利用ＳＫＥＴＣＨＵＰ软件按照１：１的比例将上海大学主体部分建立出三维虚拟??校园模型，其俯视图和三维图如图２．２和图２．３所示。整个虚拟校园的面积是??１２０ｍ?ｘ?４７０ｍ。由于地表灰尘的活动范围主要在０？５米之间，因此，仿真模型的??高度为６ｍ。?????ｍ?－?ａｒ?ｔ?［??Ｉ?ｒ？?ｍ?ｒａ?ｒｎ?ｍ??１—－１??ｉ?－ｉ??图２．２上海大学延长校区虚拟校园俯视图??１３??

２．３．１?ＦＬＵＥＮＴ模拟流程图??结合本文研究的对象，进行合理的ＦＬＵＥＮＴ模拟，可以仿真出精确的虚拟??校园中的不同位置的风速。基于ＦＬＵＥＮＴ的校园风场仿真流程图如图２．４所示：??２．３＿２?ＦＬＵＥＮＴ中风场模型的建立??２．３．２．１数学模型??本文研究的是上海大学周围风场的风速流动情况。假设空气为不可压缩的??粘性流体，流动方式为揣流，密度视为常数。控制方程满足连续方程及动量方??程，表述如下［６５］：??１４??

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3294055