本文關(guān)鍵詞：基于CityGML三維建筑物模型的室內(nèi)空氣流動(dòng)模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著智慧城市的發(fā)展,要求三維建筑物應(yīng)具有完善的空間分析功能,而目前主要的三維建筑物模型,如X3D、KML、BIM/IFC、CityGML,不能夠直接支持室內(nèi)特定的模型模擬分析功能。另一方面,隨著人們對(duì)室內(nèi)環(huán)境的要求越來越高,更多的人關(guān)注室內(nèi)空氣品質(zhì)問題,而室內(nèi)空氣流動(dòng)的狀態(tài)是影響室內(nèi)空氣品質(zhì)的首要因素,但目前3DGIS空間分析方法缺乏建筑物室內(nèi)空氣流動(dòng)模擬的功能。 為了進(jìn)一步提高三維GIS室內(nèi)模型分析能力,擴(kuò)展3DGIS空間分析的應(yīng)用領(lǐng)域,推動(dòng)智慧城市的發(fā)展。本文展開了三維建筑物室內(nèi)空氣流動(dòng)模型模擬研究,針對(duì)完善三維建筑物室內(nèi)模型分析功能以及擴(kuò)展三維3DGIS空間分析方法的需求,在三維建筑物室內(nèi)空氣流動(dòng)模擬概念模型研究的基礎(chǔ)上,研究了室內(nèi)空氣流動(dòng)模型數(shù)值求解方法,取得的研究成果如下： (1)分析CityGML建筑物空間要素的語義—幾何模型,在此基礎(chǔ)上,提出室內(nèi)空氣流動(dòng)模擬概念模型,并借鑒CityGML幾何模型和外部編碼表思想,制定室內(nèi)空氣流動(dòng)模擬概念模型的空間結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和屬性信息的組織方式,提出了基于三維建筑物CityGML數(shù)據(jù)描述的室內(nèi)空氣流動(dòng)模擬概念模型的構(gòu)建方法。通過實(shí)例證明本文所研究的室內(nèi)空氣流動(dòng)模擬概念模型滿足室內(nèi)三維要素對(duì)象模型構(gòu)建的需求。 (2)針對(duì)室內(nèi)空氣流動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)k-epsilon數(shù)學(xué)模型及其三維非穩(wěn)態(tài)問題,結(jié)合PISO算法,構(gòu)建空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型的自定義求解器；以室內(nèi)空氣流動(dòng)模擬概念模型為基礎(chǔ),結(jié)合六面體網(wǎng)格離散方--映射法,離散三維模擬空間,并定義模型的邊界及其邊界的初始條件,配置自定義模型求解器的數(shù)值化方案、求解過程控制方案,求解室內(nèi)空氣流動(dòng)模型。通過案例證明自定義模型求解器能夠滿足室內(nèi)空氣流動(dòng)模型數(shù)值模擬計(jì)算的需求,且具有良好的計(jì)算精度,滿足三維建筑物室內(nèi)空氣流動(dòng)模型模擬分析的需求,可進(jìn)一步完善三維建筑物空間分析功能。
【關(guān)鍵詞】：CityGML 室內(nèi)空氣流動(dòng)模擬概念模型 OpenFOAM 自定義模型求解器
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P208;TU834
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-9
• 圖目錄9-11
• 表目錄11-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 研究背景與研究意義12-13
• 1.1.1 研究背景12-13
• 1.1.2 研究意義13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述13-18
• 1.2.1 CityGML研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 室內(nèi)空氣流動(dòng)模擬理論研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.3 研究現(xiàn)狀小結(jié)17-18
• 1.3 研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.3.1 研究目標(biāo)18
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.4 研究方法與技術(shù)路線19-20
• 1.4.1 研究方法19
• 1.4.2 技術(shù)路線19-20
• 1.5 論文組織20-22
• 第2章 室內(nèi)空氣流動(dòng)數(shù)學(xué)模型22-38
• 2.1 雷諾時(shí)均模型22-29
• 2.1.1 渦粘模型23-25
• 2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)k-epsilon模型25-26
• 2.1.3 壁面函數(shù)法26-29
• 2.2 標(biāo)準(zhǔn)K-epsilon模型離散29-36
• 2.2.1 方程離散方法29-30
• 2.2.2 方程插值格式30-34
• 2.2.3 非穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)模型離散表達(dá)34-36
• 2.3 本章小結(jié)36-38
• 第3章 室內(nèi)空氣流動(dòng)模擬概念模型38-53
• 3.1 CityGML基本特點(diǎn)38
• 3.2 CityGML建筑物模型38-42
• 3.2.1 空間模型39-40
• 3.2.2 建筑物模型40-42
• 3.3 室內(nèi)空氣流動(dòng)模擬概念模型描述42-47
• 3.3.1 設(shè)計(jì)需求42
• 3.3.2 語義要素內(nèi)容42-43
• 3.3.3 幾何對(duì)象描述43-44
• 3.3.4 空間結(jié)構(gòu)描述44-46
• 3.3.5 屬性信息描述46-47
• 3.4 室內(nèi)空氣流動(dòng)模擬概念模型構(gòu)建47-49
• 3.4.1 空間結(jié)構(gòu)要素?cái)?shù)據(jù)格式47-48
• 3.4.2 幾何對(duì)象構(gòu)建方法48-49
• 3.5 案例分析49-52
• 3.6 本章小結(jié)52-53
• 第4章 室內(nèi)空氣流動(dòng)模型模擬53-76
• 4.1 模擬空間離散及網(wǎng)格描述53-57
• 4.1.1 模擬空間網(wǎng)格離散53-55
• 4.1.2 模型網(wǎng)格數(shù)據(jù)描述55-57
• 4.2 模型邊界類型描述57-58
• 4.3 模型求解器構(gòu)建58-61
• 4.3.1 PISO算法58-59
• 4.3.2 自定義求解器構(gòu)建59-61
• 4.4 模型求解方案61-66
• 4.4.1 模型數(shù)值化方案61-64
• 4.4.2 模型方程組求解方案64-65
• 4.4.3 模型求解控制方案65-66
• 4.5 實(shí)例分析66-75
• 4.5.1 方案描述66-67
• 4.5.2 案例模擬結(jié)果67-73
• 4.5.3 結(jié)果對(duì)比分析73-75
• 4.6 本章小結(jié)75-76
• 第5章 結(jié)論與展望76-78
• 5.1 結(jié)論76-77
• 5.2 問題與展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 附錄83-91
• 附錄A83
• 附錄B83-86
• 附錄C86-88
• 附錄D88-89
• 附錄E89-90
• 附錄F90-91
• 致謝91

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于CityGML三維建筑物模型的室內(nèi)空氣流動(dòng)模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：304810