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街谷结构内流场和污染浓度场三维数值模拟研究

郭辉  
【摘要】: 随着城市化进程的加剧,建筑越来越集中。街谷结构对城市气流状况产生了极大的影响。街谷是居民活动中最为活跃的场所,因此对街谷结构内流场和污染场的研究有着重要的意义,成为国内外研究的热点问题。 目前对街谷结构的研究主要从二维尺度出发,但这明显与实际不符。本文从三维尺度出发,对八种不同几何尺寸的街谷结构内流场和污染浓度场进行了数值模拟,在此基础上又模拟了两个简单的街区。流场计算模型采用Spalart-Allmaras湍流模型,污染物浓度场采用与流场耦合的对流扩散方程模拟,采用有限元方法离散微分方程。 模拟结果表明,街谷结构的几何尺寸对其中流场和污染场的分布有很大的影响。宽度较小,高度较大的街谷结构内流场较复杂,污染物在其中比较不容易扩散。本文对不同街谷结构内流场和污染物浓度场在不同位置的分布进行了对比分析,对城市规划设计、城市气候以及城市空气质量控制等领域具有重要意义。


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