資源描述：
《灌木熱濕特性及數(shù)值計(jì)算研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、碩士學(xué)位論文灌木熱濕特性及數(shù)值計(jì)算研究ResearchonShrubsofTemperatureandMoistureandNumericalComputation作者：孫靈喜導(dǎo)師：陳寧教授中國(guó)礦業(yè)大學(xué)二〇一五年四月中圖分類(lèi)號(hào)TK01學(xué)校代碼10290UDC密級(jí)公開(kāi)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文灌木熱濕特性及數(shù)值計(jì)算研究ResearchonShrubsofTemperatureandMoistureandNumericalComputation作者孫靈喜導(dǎo)師陳寧申請(qǐng)學(xué)位工學(xué)碩士培養(yǎng)單位電力工程學(xué)院學(xué)科專(zhuān)業(yè)制冷及低溫工程研究方向傳熱傳質(zhì)分析答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人二〇
2、一五年四月論文審閱認(rèn)定書(shū)研究生在規(guī)定的學(xué)習(xí)年限內(nèi)，按照研究生培養(yǎng)方案的要求，完成了研究生課程的學(xué)習(xí)，成績(jī)合格；在我的指導(dǎo)下完成本學(xué)位論文,經(jīng)審閱，論文中的觀點(diǎn)、數(shù)據(jù)、表述和結(jié)構(gòu)為我所認(rèn)同，論文撰寫(xiě)格式符合學(xué)校的相關(guān)規(guī)定，同意將本論文作為學(xué)位申請(qǐng)論文送專(zhuān)家評(píng)審。導(dǎo)師簽字：年月日致謝本論文是在導(dǎo)師陳寧教授的悉心指導(dǎo)下完成的。從論文選題、研究?jī)?nèi)容和方法的確定到論文的撰寫(xiě)、修改和定稿，導(dǎo)師都給予了無(wú)微不至的指導(dǎo)和教誨。在三年里，導(dǎo)師無(wú)論在學(xué)習(xí)上還是在生活上都給予了極大的關(guān)懷和幫助。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)態(tài)度，一絲不茍的科研精神以及誨人不倦的高尚情操給學(xué)生留下了深刻的印
3、象，受益終生。在此謹(jǐn)向?qū)煴硎咀畛绺叩木匆夂妥钪孕牡母兄x！在論文的寫(xiě)作過(guò)程中，得到實(shí)驗(yàn)室老師們大力的支持和幫助，在此由衷地表示感謝。三年里，在學(xué)習(xí)上和生活上，感謝實(shí)驗(yàn)室的兄弟姐妹們給予的幫助和關(guān)心。參考文獻(xiàn)的作者提供了豐富的學(xué)術(shù)信息和許多富有啟發(fā)性的建議，使我受益頗多，在此向他們表示感謝！深深感謝家人多年來(lái)對(duì)我的支持和鼓勵(lì)。他們的樸實(shí)、善良和勤勞一直影響著我，給了我很大動(dòng)力和信心。在求學(xué)過(guò)程中，我一點(diǎn)一滴的成績(jī)都離不開(kāi)他們默默的關(guān)愛(ài)！最后，感謝各位專(zhuān)家和學(xué)者在百忙之中審閱我的論文，并給予寶貴的指導(dǎo)。在此謹(jǐn)向各位專(zhuān)家和學(xué)者表示深深的謝意！摘要本文針對(duì)城市微氣
4、候模擬軟件Eniv-met的不足，結(jié)合Ansys軟件的優(yōu)勢(shì)，提出了通過(guò)使用CFX的用戶(hù)自定義語(yǔ)言（CEL）實(shí)現(xiàn)Envi-met所有子模塊功能的構(gòu)想，對(duì)在城市微氣候中有重要作用的植物中的灌木進(jìn)行研究。Envi-met的不足主要表現(xiàn)在：1）不支持并行計(jì)算；2）只提供了三種網(wǎng)格模型：100?100?30、180?180?30和250?250?30，導(dǎo)致網(wǎng)格尺寸較小時(shí)計(jì)算域較小，若計(jì)算域大則需網(wǎng)格尺寸較大；3）局部加密的功能較弱，只能在垂直方向上按比例加密且網(wǎng)格形式比較單一，只支持正交網(wǎng)格；4）湍流方程只有一階的梯度方程和1.5階的E??模型，不能根據(jù)具體情況選擇
5、。Ansys軟件的優(yōu)勢(shì)：1）支持并行及分布式并行計(jì)算；2）支持四面體等非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格及各種網(wǎng)格加密；3）有多種湍流模型供選擇。其最大不足是它沒(méi)有像Envi-met那樣的適宜于復(fù)雜城市中風(fēng)、熱、濕以及輻射環(huán)境的完全耦合計(jì)算的現(xiàn)成的模型。本文從灌木對(duì)環(huán)境的風(fēng)、熱、濕三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)CFX與Envi-met模擬的一致性。并采用由易到難的研究方法，首先研究了空曠區(qū)域沒(méi)有輻射時(shí)的情況，在明確了Envi-met對(duì)邊界的處理方法之后，又在空曠區(qū)域中加上障礙物模擬流體的繞流情況，得出湍流模型對(duì)于模擬結(jié)果有很大影響的結(jié)論，并選擇了適宜室外環(huán)境模擬的RNGk??模型作為CFX的湍流
6、模型。在研究清楚了空曠區(qū)域和有障礙物時(shí)的流場(chǎng)后，將障礙物改為灌木，創(chuàng)造性的推導(dǎo)出多孔介質(zhì)孔隙率和葉面積密度之間的關(guān)系，并且用CEL語(yǔ)言在湍流方程中添加源項(xiàng)，成功地使CFX實(shí)現(xiàn)了Envi-met模擬灌木對(duì)風(fēng)環(huán)境的影響。研究表明，灌木可以使風(fēng)速降低約56.5%～57.4%。考慮到輻射對(duì)灌木蒸發(fā)蒸騰作用的影響，先研究夜間灌木的蒸發(fā)蒸騰作用，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)Envi-met中灌木蒸發(fā)蒸騰作用對(duì)溫度的影響是在能量方程中添加了源項(xiàng)。CFX中，使用局部非熱平衡原理，為固體域和流體域設(shè)置不同的溫度，并在固體域添加源項(xiàng)，從而實(shí)現(xiàn)了CFX模擬灌木蒸發(fā)蒸騰作用的功能。研究清楚了蒸發(fā)
7、蒸騰作用之后，又模擬了日間輻射作用影響下的溫度分布，CFX中選擇蒙特卡洛模型，采用與Envi-met相同的設(shè)置，從而成功模擬出了太陽(yáng)輻射作用下灌木周邊溫度的分布。接著，采用實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)比驗(yàn)證了CFX和Envi-met的模擬結(jié)果。最后研究了異形灌木流場(chǎng)模擬時(shí)，Envi-met和CFX兩種軟件模擬結(jié)果的差異并進(jìn)行了網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證，最后對(duì)比分析了并行計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)。該論文有圖53幅，表9個(gè)，參考文獻(xiàn)91篇。關(guān)鍵詞：灌木、風(fēng)環(huán)境、熱濕環(huán)境、Envi-met、Ansys、CFXIAbstractInviewofthedeficiencyofmicroclimatesim
8、ulationsoftwareEnvi-met,andcombin
