資源描述：
《基于街谷模型的pm2.5擴(kuò)散數(shù)值模擬研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、（申請(qǐng)理學(xué)碩士學(xué)位論文）基于街谷模型的PM2.5擴(kuò)散數(shù)值模擬研究培養(yǎng)單位：理學(xué)院學(xué)科專業(yè)：計(jì)算數(shù)學(xué)研究生：沈加超指導(dǎo)老師:彭斯俊教授2015年5月分類號(hào)密級(jí)UDC學(xué)校代碼10497學(xué)位論文題目基于街谷模型的PM2.5擴(kuò)散數(shù)值模擬研究英文NumericalSimulationofPM2.5DiffusionBasedon題目TheStreetCanyonsModel研究生姓名沈加超姓名彭斯俊職稱教授學(xué)位碩士指導(dǎo)教師單位名稱理學(xué)院郵編430070申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士學(xué)科專業(yè)名稱計(jì)算數(shù)學(xué)論文提交日期2015
2、年5月論文答辯日期2015年5月學(xué)位授予單位武漢理工大學(xué)學(xué)位授予日期答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人2015年5月取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地摘要結(jié)合計(jì)算流體力學(xué)、大氣環(huán)境科學(xué)和城市交通工程規(guī)劃等學(xué)科，運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)的流場(chǎng)數(shù)值模擬方法研究城市街道峽谷空腔內(nèi)風(fēng)場(chǎng)和機(jī)動(dòng)車排放PM2.5的擴(kuò)散和分布情況。針對(duì)城市街道峽谷微尺度大氣環(huán)境的研究，對(duì)于城市建設(shè)規(guī)劃、道路交通控制以及城市空氣質(zhì)量控制等領(lǐng)域具有非常重要的借鑒意義。運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)k?ε湍流模型和空間組分輸運(yùn)模型相耦合的方法，研究不同類型
3、街道峽谷內(nèi)部大氣流場(chǎng)和污染場(chǎng)的分布情況。應(yīng)用有限體積法離散化流體控制微分方程，應(yīng)用預(yù)估-校正方法求解流體控制代數(shù)方程組。對(duì)計(jì)算區(qū)域采用網(wǎng)格劃分，將非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。結(jié)合氣象學(xué)知識(shí)和流體力學(xué)，在保證計(jì)算精度前提下，對(duì)街谷模型來流邊界，壁面邊界和出流邊界進(jìn)行設(shè)置。以理想型對(duì)稱街谷模型為基礎(chǔ)，考慮特殊幾何結(jié)構(gòu)因素對(duì)該模型進(jìn)行推廣，構(gòu)建遞升型和遞減型街谷模型；考慮屋頂形狀因素，而構(gòu)建尖頂型和流線型屋頂街谷模型。主要結(jié)論：(1)針對(duì)不同高寬比HW街道峽谷模型，對(duì)街道內(nèi)部氣流場(chǎng)和PM2.5濃度場(chǎng)進(jìn)
4、行模擬分析，當(dāng)街道峽谷高寬比較大時(shí)，在窄峽谷內(nèi)部垂直方向上出現(xiàn)兩個(gè)方向相反，且湍流動(dòng)能大小差異很大的兩個(gè)渦旋。建筑物墻角是風(fēng)速死角，形成較弱的次生渦旋，導(dǎo)致街道底部機(jī)動(dòng)車排放的PM2.5擴(kuò)散困難。(2)針對(duì)不同屋頂結(jié)構(gòu)（平頂、尖頂和流線型屋頂）的街道峽谷模型，對(duì)街道內(nèi)氣流場(chǎng)和PM2.5濃度場(chǎng)進(jìn)行模擬分析，尖頂結(jié)構(gòu)模型在屋檐上方較寬廣區(qū)域產(chǎn)生一個(gè)湍動(dòng)能較大的渦旋，然而能量逐級(jí)遞減，街道底部的渦旋湍動(dòng)能較小，對(duì)于內(nèi)部污染物的輸運(yùn)擴(kuò)散作用有限。流線型街道峽谷，更有利于來流風(fēng)吹入街道底部輸運(yùn)和稀釋污染物，
5、PM2.5濃度最小。(3)下風(fēng)向建筑高于上風(fēng)向時(shí)，更有利于污染物擴(kuò)散。將各類型街道峽谷PM2.5的擴(kuò)散水平由強(qiáng)到弱排序：遞升型街谷>遞減型街谷>對(duì)稱型街谷。街道峽谷地面源污染物擴(kuò)散過程與街道建筑物的幾何形狀有很大關(guān)系，且污染物的分布和擴(kuò)散規(guī)律主要依賴于風(fēng)場(chǎng)的動(dòng)量輸運(yùn)。上述結(jié)論可用于指導(dǎo)建立街道峽谷模式，改善城市道路大氣環(huán)境質(zhì)量。關(guān)鍵詞：街谷模型，細(xì)顆粒物，對(duì)流擴(kuò)散，數(shù)值模擬IAbstractInthisthesis,computationalfluiddynamics,atmosphericsci
6、ences,urbanplanning,trafficengineeringdisciplineswereusedtosimulatehowtheexhaustdistributeanddiffusewithintheurbanstreetcanyonsdischargedbyvehicles.Itplaysanimportantroleinurbanplanninganddesign,airpollutionandtrafficcontrol,andotherfieldsforthecompre
7、hensivestudyofatmosphericenvironmentinthemicroscopestreetcanyonsinthefuture.Thecombinationofstandardk-εturbulencemodelwithspatialcomponenttransportmodelwasusedtoexploretheroleofairflowfieldandthedistributionoffineparticulatematterintypicalstreetcanyon
8、s.Finitevolumemethodisaneffectivewaytodiscretethefluiddifferentialequations.Consideringtheprecisionofthecalculationandthestabilityofdifferencescheme,thepredictorcorrectormethodwasappliedtosolvethedifferentialequationoffluidcontrol.Theunstructu
