高原山地城市流场风洞实验及数值模拟

发布时间：2023-12-04 18:20

　　随着经济社会的发展,公众环保意识的提高,环境空气质量问题受到了越来越多的关注。上个世纪末以来,中国各大中城市车辆保有量快速增加,使城市大气污染由过去的煤烟型污染发展为煤烟、机动车尾气复合型污染。近年来开展了大量有关城市机动车尾气污染及扩散规律的研究工作。但对高原山地城市复杂地形机动车道流场规律及风洞研究还为数不多,高原山地城市由于其高海拔、低气压、相对较大的地面粗糙度等特殊地形气象条件,使得机动车尾气扩散有其独特的规律,而弄清楚流场特征对机动车尾气扩散及其危害具有重要意义,因此,开展高原山地城市流场规律研究十分必要。本研究对昆明理工大学环境风洞进行了流场校测,对风速范围、动压稳定性、气流均匀性、气流偏角和湍流度等项目进行了实验测量。试验结果表明本风洞的最大风速为30.7m/s,高于设计风速30m/s；由于受环境影响较大,微风速的动压稳定性指标较差,在17m/s时,动压稳定性系数为0.76%；各测量风速的湍流度均小于0.5%；在中风速范围内,各测点的气流偏角在-0.5°～0.5°之间,微风速0.2～5m/s范围内,各风速下,全部测量面中有84%点的气流偏角在-0.5°0.5°之问；气流均...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 街谷流场及污染物扩散研究进展与现状
        1.2.1 现场试验
        1.2.2 风洞模拟
        1.2.3 模型研究
    1.3 本文研究的目的和内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容与创新
    1.4 本章小结
第二章 研究区域概况
    2.1 自然状况
    2.2 气候条件
    2.3 经济社会概况
        2.3.1 人口概况
        2.3.2 经济社会
        2.3.3 环境质量现状
    2.4 本章小结
第三章 风洞实验理论基础及装置
    3.1 风洞实验模拟大气扩散的理论基础与相似条件
        3.1.1 风洞模拟的理论基础
        3.1.2 风洞模拟实验的相似准则
        3.1.3 中性边界层的近似模拟
    3.2 风洞实验装置
    3.3 本章小结
第四章 风洞实验
    4.1 风洞流场调试
        4.1.1 风洞调试设备
        4.1.2 稳定风速范围
        4.1.3 动压稳定性
        4.1.4 落差系数
        4.1.5 湍流度的测量
        4.1.6 轴向静压梯度
        4.1.7 速度均匀性
        4.1.8 气流偏角的测定
    4.2 实验测点局地流场特征
        4.2.1 风洞内局地流场调试
        4.2.2 路风角为0°
        4.2.3 路风角为45°
        4.2.4 路风角为90°
    4.3 本章小结
第五章 数值模拟
    5.1 流动基本方程
    5.2 湍流流动模型
    5.3 湍流近壁处理
    5.4 数值计算方法与网格划分
    5.5 方程的离散化
    5.6 模拟过程及结果
        5.6.1 几何建模
        5.6.2 网格划分
        5.6.3 Fluent求解及边界条件的设置
        5.6.4 求解过程及监视参数迭代
    5.7 模拟结果比较分析
    5.8 本章小结
第六章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
致谢
附录A 攻读硕士学位期间参与课题
附录B 攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3870464