【摘要】：隨著城市化進程的加快,我國日均生活垃圾處理總量急劇增加。目前對生活垃圾最主要的處理方法仍是填埋方式。近年來垃圾填埋場惡臭擾民事件頻繁發(fā)生,引起了周圍居民的抗議和投訴,造成了很壞的社會影響。為了解決臭氣擾民問題,必須對生活垃圾填埋場的臭氣污染狀況進行正確的預(yù)警預(yù)報,以便決策者制定有針對性的預(yù)防措施。而這其中最關(guān)鍵的一步就是對填埋場臭氣的擴散規(guī)律進行系統(tǒng)的研究。本文將在基于CFD大氣擴散模型的基礎(chǔ)上深入研究復(fù)雜地形地貌下垃圾填埋場污染物的擴散規(guī)律。文中先對意大利佛羅倫薩大學(xué)的填埋場污染物風(fēng)洞試驗進行了數(shù)值模擬研究,以此驗證本課題所用CFD數(shù)值模擬方法的可行性。并在此基礎(chǔ)上研究復(fù)雜地形地貌下(四面環(huán)山型和三面環(huán)山型)垃圾填埋場污染物的擴散規(guī)律,其中背景氣候取對擴散較不利的逆溫天氣。重點研究風(fēng)速場和距離填埋場中心沿風(fēng)速度方向360m、454m和800m,高度為15m處污染物的濃度狀況。此外以氨氣作為污染氣體研究三面環(huán)山型工況在不同風(fēng)向角作用下填埋場應(yīng)保持與居民區(qū)和休閑區(qū)的最小距離等。研究結(jié)果表明:山地特殊地形地貌將顯著地改變近地面來流風(fēng)的風(fēng)速、風(fēng)向和湍流結(jié)構(gòu),其中迎風(fēng)面和背風(fēng)面山腳處風(fēng)速最低,山頂偏后方(相對風(fēng)向)風(fēng)速達到最大。山體背風(fēng)面會產(chǎn)生較大范圍的回流區(qū)域,且風(fēng)速較低;風(fēng)向?qū)ι襟w表面風(fēng)速度影響不大,但風(fēng)向是影響三面環(huán)山型垃圾填埋場污染物擴散的關(guān)鍵因素;從用氨氣作為污染氣體來研究污染物沿風(fēng)方向的影響距離的結(jié)果可知,當(dāng)風(fēng)向角從0°變化到90°時,污染物的影響距離從890m變化到超過5200m,其中風(fēng)向角為0°時影響距離最近,而風(fēng)向角為45°時污染物的影響距離最遠。故垃圾填埋場的選址要結(jié)合特殊的地形地貌和當(dāng)?shù)靥厥獾臍庀髼l件,填埋場距離居住和休閑區(qū)的最小距離也要經(jīng)過科學(xué)的計算,這樣才能避免更多居民受臭氣污染的影響。如三面環(huán)山型,建議當(dāng)?shù)厥⑿酗L(fēng)與填埋場的風(fēng)向角為0度,這樣可以減低污染物的擴散距離。人類活動特別是在逆溫情況下應(yīng)該避免在盛行風(fēng)的方向上,盡量在盛行風(fēng)兩側(cè)較遠的地方活動。本課題的研究不但可以為污染物擴散相關(guān)問題的模擬提供參考,也可以為生活垃圾填埋場地址的選取和附近建筑群的布局提供理論依據(jù),本課題的研究對垃圾填埋場惡臭污染預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)的建立也將起到一定的推進作用。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X799.3;X512
【圖文】：

技術(shù)路線

圖 2-1 近壁面區(qū)域的劃分Fig.2-1 Subdivisions of near-wall region（2-1）所示： y <5 所對應(yīng)的區(qū)域是粘性底層，這時速度沿壁面法線方； 30<y <300 所對應(yīng)的流動處于對數(shù)律層，這時速度沿壁面法線方向呈當(dāng)y＞300 時就進入湍流核心區(qū)域了。低雷諾數(shù)的湍流模型方程相比，壁面函數(shù)法不要求在壁面區(qū)的網(wǎng)格太密把第一層網(wǎng)格內(nèi)節(jié)點布置在對數(shù)律成立的范圍內(nèi)。此條件可以通過控制決。y+就是第一層網(wǎng)格質(zhì)心到壁面的無量綱距離。對于 y+的值，各個學(xué)是不一樣的，因為實際上本來就沒有一個明確的分界面存在。但一般在定是沒有問題的。保證 y+值的合理性，才能準(zhǔn)確的將壁面區(qū)的物理量與物理量有效地聯(lián)系起來。如果 y+不合理，就要調(diào)整你的邊界層網(wǎng)格密度件自帶的自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)，可以比較方便解決這個問題。

1 耦合式解法同時聯(lián)立求解離散化的控制方程組是耦合式解法的實質(zhì)，過程如下圖 2- 圖 2 - 2 流場數(shù)值解法歸納圖Fig.2 - 2 Inductive diagram of numerical solutions of flow field

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本文編號：2805785