城市與建筑風(fēng)環(huán)境的大渦模擬方法及其應(yīng)用

序前言1 緒論 1.1 城市建筑及街谷微尺度氣候環(huán)境 1.1.1 建筑與城市街谷 1.1.2 街谷微尺度氣候環(huán)境 1.2 城市與建筑風(fēng)環(huán)境的研究方法概述 1.2.1 現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè) 1.2.2 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn) 1.2.3 數(shù)值模擬 1.3 街谷物理模型及數(shù)值預(yù)報(bào)模式開發(fā) 1.3.1 理想街谷模型 1.3.2 街谷流動(dòng)與污染物擴(kuò)散的(半)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ? 1.3.3 街谷流動(dòng)與污染物擴(kuò)散的計(jì)算流體力學(xué)方法 1.4 實(shí)際街谷特征及其對(duì)空氣流動(dòng)和污染物擴(kuò)散的影響 參考文獻(xiàn)2 街谷內(nèi)流場(chǎng)及污染物的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量 2.1 香港深街谷內(nèi)流場(chǎng)及污染物濃度垂直分布的測(cè)量 2.1.1 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)、儀器和方法 2.1.2 測(cè)量結(jié)果與分析 2.2 西安市街谷內(nèi)污染物濃度的日變化測(cè)量 2.2.1 測(cè)量地點(diǎn)與測(cè)量?jī)x器 2.2.2 測(cè)量結(jié)果與分析 2.3 結(jié)語(yǔ) 參考文獻(xiàn)3 大氣湍流的大渦模擬方法及亞格子模式 3.1 大渦模擬的基本原理及控制方程組 3.1.1 大渦模擬的基本原理 3.1.2 濾波函數(shù) 3.1.3 大渦模擬的控制方程組 3.2 大渦模擬的亞格子模式及發(fā)展 3.2.1 亞格子模式及其分類 3.2.2 渦黏性亞格子模式 3.2.3 動(dòng)態(tài)混合長(zhǎng)度亞格子模式 3.2.4 動(dòng)態(tài)混合長(zhǎng)度亞格子模式的算例及驗(yàn)證 3.2.5 通用亞格子模式 3.2.6 通用亞格子模式的算例及驗(yàn)證 3.3 結(jié)語(yǔ) 參考文獻(xiàn) 4 大渦模擬控制方程的數(shù)值解法及應(yīng)用 4.1 控制方程離散化及離散方程組求解 4.1.1 控制方程離散化 4.1.2 離散代數(shù)方程組求解 4.1.3 開源軟件OpeFOAM簡(jiǎn)介 4.2 理想街谷內(nèi)空氣流動(dòng)與污染物擴(kuò)散的模擬 4.2.1 數(shù)值方法 4.2.2 理想街谷內(nèi)流場(chǎng)與污染物濃度分布 4.2.3 計(jì)算區(qū)域的影響 4.2.4 網(wǎng)格分辨率的影響 4.3 結(jié)語(yǔ) 參考文獻(xiàn)5 建筑(群)風(fēng)環(huán)境的大渦模擬 5.1 單體建筑風(fēng)場(chǎng)的大渦模擬 5.1.1 幾何模型及邊界條件 5.1.2 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)概述 5.1.3 數(shù)值模擬結(jié)果及分析 5.2 建筑群風(fēng)場(chǎng)及污染物擴(kuò)散的大渦模擬 5.2.1 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)與計(jì)算條件 5.2.2 交錯(cuò)式布置建筑群的數(shù)值模擬 5.2.3 陣列式布置建筑群的數(shù)值模擬 5.3 結(jié)語(yǔ) 參考文獻(xiàn)6 穩(wěn)定來流條件下街谷內(nèi)的大氣流動(dòng)及影響參數(shù)的模擬 6.1 街谷形狀因子及特征尺度對(duì)空氣流動(dòng)與污染物擴(kuò)散的影響 6.1.1 真實(shí)街谷尺度和實(shí)驗(yàn)?zāi)；叨鹊睦硐虢止饶M 6.1.2 真實(shí)街谷尺度深街谷內(nèi)污染物的分布與擴(kuò)散 6.2 非均勻街谷內(nèi)空氣流動(dòng)與污染物的擴(kuò)散 6.2.1 非均勻街谷的物理模型及數(shù)值模擬 6.2.2 非均勻街谷參數(shù)對(duì)街符內(nèi)流動(dòng)的影響 6.2.3 非均勻街谷參數(shù)對(duì)街谷內(nèi)污染物分布及擴(kuò)散的影響 6.3 灌木綠化對(duì)街谷內(nèi)流動(dòng)及污染物擴(kuò)散的影響 6.3.1 植被層模式及數(shù)值模擬 6.3.2 綠化街谷內(nèi)大氣流動(dòng)及污染擴(kuò)散的數(shù)值計(jì)算 6.3.3 綠化植被層對(duì)街谷內(nèi)流動(dòng)的影響 6.3.4 綠化植被層對(duì)街谷內(nèi)污染物分布的影響 6.3.5 街谷頂部污染物的擴(kuò)散特性 6.3.6 街谷大氣強(qiáng)不穩(wěn)定條件下的溫度分布 6.4 結(jié)語(yǔ) 參考文獻(xiàn)7 街谷內(nèi)物理參數(shù)的日變化特征及對(duì)大氣流動(dòng)影響的模擬 7.1 行駛車輛對(duì)街谷內(nèi)空氣流動(dòng)的影響 7.1.1 機(jī)動(dòng)車運(yùn)動(dòng)的曳力模型 7.1.2 機(jī)動(dòng)車運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)流動(dòng)的模擬方法 7.1.3 機(jī)動(dòng)車運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的流場(chǎng)模擬 7.2 真實(shí)風(fēng)環(huán)境對(duì)街谷內(nèi)空氣流動(dòng)與污染物擴(kuò)散的影響 7.2.1 真實(shí)風(fēng)環(huán)境下動(dòng)態(tài)邊界條件的設(shè)置 7.2.2 真實(shí)來流條件下街谷內(nèi)流動(dòng)的數(shù)值模擬方法 7.2.3 真實(shí)來流條件下街谷內(nèi)的大氣流動(dòng) 7.2.4 真實(shí)來流條件下街谷內(nèi)污染物的分布與擴(kuò)散 7.3 街谷內(nèi)建筑物表面受熱方式對(duì)空氣流動(dòng)的影響 7.4 結(jié)語(yǔ) 參考文獻(xiàn)8 城市街谷內(nèi)污染物濃度日變化積分效應(yīng)的綜合模擬模式 8.1 城市街谷內(nèi)污染物濃度日變化的積分綜合模式 8.1.1 Addison綜合模式 8.1.2 積分綜合模式 8.2 積分綜合模式的數(shù)值實(shí)現(xiàn) 8.2.1 積分綜合模式對(duì)街谷非均勻的描述 8.2.2 機(jī)動(dòng)車尾氣排放摸型 8.2.3 背景污染物濃度日變化模式 8.3 模式應(yīng)用 8.3.1 數(shù)值實(shí)現(xiàn) 8.3.2 模擬結(jié)果與討論 8.4 結(jié)語(yǔ) 參考文獻(xiàn)9 基于多孔介質(zhì)雙流體方法的小區(qū)尺度風(fēng)場(chǎng)大渦模擬 9.1 多孔介質(zhì)建筑風(fēng)場(chǎng)的雙流體數(shù)學(xué)模型 9.1.1 多孔介質(zhì)建筑的概念及雙流體模型 9.1.2 多孔介質(zhì)建筑(群)風(fēng)場(chǎng)的控制方程組 9.1.3 多孔介質(zhì)建筑(群)風(fēng)場(chǎng)數(shù)值計(jì)算的流程 9.2 單體建筑風(fēng)場(chǎng)的大渦模擬 9.2.1 計(jì)算步驟及實(shí)施 9.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果及分析 9.3 建筑群風(fēng)場(chǎng)及污染物擴(kuò)散的大渦模擬 9.3.1 計(jì)算步驟及實(shí)施 9.3.2 交錯(cuò)式布置建筑群風(fēng)場(chǎng)及污染物擴(kuò)散的數(shù)值模擬 9.3.3 陣列式布置建筑群風(fēng)場(chǎng)及污染物擴(kuò)散的數(shù)值模擬 9.4 小區(qū)尺度風(fēng)場(chǎng)的多孔介質(zhì)雙流體方法模擬 9.4.1 計(jì)算區(qū)域及簡(jiǎn)化 9.4.2 網(wǎng)格及邊界條件 9.4.3 數(shù)值模擬結(jié)果及分析 9.5 結(jié)語(yǔ) 參考文獻(xiàn)索引