三維微觀樹冠結(jié)構(gòu)的流場及阻力特性研究
發(fā)布時間:2021-08-27 21:25
隨著城市化的發(fā)展,環(huán)境污染問題日益凸顯,空氣質(zhì)量成為人們擔(dān)憂的問題。大氣顆粒物已成為許多城市環(huán)境空氣中的首要污染物,其中可吸入顆粒物會嚴(yán)重危害人體健康。為了緩解這些空氣污染問題,利用城市植被凈化空氣中的粉塵是一種實(shí)用有效的方法之一。樹木具有減塵滯塵、保護(hù)水土、防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、減少污染物等功能。防風(fēng)林的栽種有助于防止土壤流失,起到減少風(fēng)蝕的作用,最終使風(fēng)速降低。充分樹冠密度下樹木的種植或自然植被覆蓋的維護(hù)能夠消除風(fēng)蝕的可能性。因此植物的減塵、滯塵能力成為選擇城市綠地植物的重要指標(biāo)。為了有效改善城市空氣質(zhì)量,對城市滯塵機(jī)理、滯塵規(guī)律的研究顯得尤為迫切。為了獲得樹冠模型的流場及濃度場變化過程并研究較為真實(shí)的單棵樹冠微觀模型,主要研究工作和研究結(jié)論如下:(1)首先通過Basic語言程序(VBA)生成一種含有粗干、樹枝和“真實(shí)葉子”的新穎三維虛擬單棵微觀樹冠模型,并利用數(shù)字化掃描方法和排水體積法分別得到二維光學(xué)孔隙率(op)和三維體積孔隙率(vp),即可得到葉面積密度()。利用計算流體動力學(xué)軟件(CFD)對三維微觀樹冠模型進(jìn)行流場數(shù)值模擬,得到不同孔隙率和風(fēng)速下,樹冠內(nèi)部的流場特征...
【文章來源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABATRACT
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 CFD模擬方法研究
2.1 引言
2.2 CFD基本控制方程
2.3 控制方程的離散
2.4 流場數(shù)值計算
2.5 湍流流動及其數(shù)學(xué)模型
2.6 主要使用軟件介紹
2.7 本章小結(jié)
第三章 三維樹冠微觀模型的數(shù)值模擬
3.1 模型介紹
3.2 模型計算
3.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
3.4 風(fēng)洞試驗
3.5 本章小結(jié)
第四章 三維宏觀樹冠模型的數(shù)值模擬
4.1 物理模型及計算預(yù)處理
4.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.3 宏觀微觀模型模擬結(jié)果對比
4.4 本章小結(jié)
第五章 三維樹冠模型捕集效率的CFD模擬
5.1 拉格朗日離散相模型(DPM)
5.2 滯塵機(jī)理
5.3 數(shù)值模型及邊界條件
5.4 穩(wěn)態(tài)樹冠的捕集效率
5.5 研究方法的可靠性分析
5.6 結(jié)果分析與討論
5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 本課題的研究結(jié)論
6.2 前景展望與建議
參考文獻(xiàn)
主要符號表
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]細(xì)顆粒物(PM2.5)與植被關(guān)系的研究綜述[J]. 趙晨曦,王玉杰,王云琦,張會蘭. 生態(tài)學(xué)雜志. 2013(08)
[2]廣州市常見行道樹種葉片表面形態(tài)與滯塵能力[J]. 劉璐,管東生,陳永勤. 生態(tài)學(xué)報. 2013(08)
[3]道路綠化帶對街道峽谷內(nèi)污染物擴(kuò)散的影響研究[J]. 徐偉嘉,幸鴻,余志. 環(huán)境科學(xué). 2012(02)
[4]街道峽谷內(nèi)細(xì)微顆粒物擴(kuò)散特性的DPM數(shù)值模擬[J]. 付志民,孫在,楊文俊,謝小芳. 中國計量學(xué)院學(xué)報. 2011(04)
[5]城市綠化植物葉片表面特征對滯塵能力的影響[J]. 王會霞,石輝,李秧秧. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2010(12)
[6]城市綠地滯塵作用機(jī)理和規(guī)律的研究進(jìn)展[J]. 郭偉,申屠雅瑾,鄭述強(qiáng),王惟,劉常富. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2010(06)
[7]納米顆粒在人類支氣管中沉降率的研究[J]. 張凱,于明州,林建忠. 中國計量學(xué)院學(xué)報. 2010(02)
[8]青島市城陽區(qū)主要園林樹種葉片表皮形態(tài)與滯塵量的關(guān)系[J]. 李海梅,劉霞. 生態(tài)學(xué)雜志. 2008(10)
[9]基于DPM模型的街谷內(nèi)顆粒物擴(kuò)散特性研究[J]. 羅昔聯(lián),顧兆林. 中國科學(xué)院研究生院學(xué)報. 2007(05)
[10]城市街道常綠灌木植物葉片滯塵能力及滯塵顆粒物形態(tài)[J]. 王贊紅,李紀(jì)標(biāo). 生態(tài)環(huán)境. 2006(02)
本文編號:3367115
【文章來源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABATRACT
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 CFD模擬方法研究
2.1 引言
2.2 CFD基本控制方程
2.3 控制方程的離散
2.4 流場數(shù)值計算
2.5 湍流流動及其數(shù)學(xué)模型
2.6 主要使用軟件介紹
2.7 本章小結(jié)
第三章 三維樹冠微觀模型的數(shù)值模擬
3.1 模型介紹
3.2 模型計算
3.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
3.4 風(fēng)洞試驗
3.5 本章小結(jié)
第四章 三維宏觀樹冠模型的數(shù)值模擬
4.1 物理模型及計算預(yù)處理
4.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.3 宏觀微觀模型模擬結(jié)果對比
4.4 本章小結(jié)
第五章 三維樹冠模型捕集效率的CFD模擬
5.1 拉格朗日離散相模型(DPM)
5.2 滯塵機(jī)理
5.3 數(shù)值模型及邊界條件
5.4 穩(wěn)態(tài)樹冠的捕集效率
5.5 研究方法的可靠性分析
5.6 結(jié)果分析與討論
5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 本課題的研究結(jié)論
6.2 前景展望與建議
參考文獻(xiàn)
主要符號表
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]細(xì)顆粒物(PM2.5)與植被關(guān)系的研究綜述[J]. 趙晨曦,王玉杰,王云琦,張會蘭. 生態(tài)學(xué)雜志. 2013(08)
[2]廣州市常見行道樹種葉片表面形態(tài)與滯塵能力[J]. 劉璐,管東生,陳永勤. 生態(tài)學(xué)報. 2013(08)
[3]道路綠化帶對街道峽谷內(nèi)污染物擴(kuò)散的影響研究[J]. 徐偉嘉,幸鴻,余志. 環(huán)境科學(xué). 2012(02)
[4]街道峽谷內(nèi)細(xì)微顆粒物擴(kuò)散特性的DPM數(shù)值模擬[J]. 付志民,孫在,楊文俊,謝小芳. 中國計量學(xué)院學(xué)報. 2011(04)
[5]城市綠化植物葉片表面特征對滯塵能力的影響[J]. 王會霞,石輝,李秧秧. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2010(12)
[6]城市綠地滯塵作用機(jī)理和規(guī)律的研究進(jìn)展[J]. 郭偉,申屠雅瑾,鄭述強(qiáng),王惟,劉常富. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2010(06)
[7]納米顆粒在人類支氣管中沉降率的研究[J]. 張凱,于明州,林建忠. 中國計量學(xué)院學(xué)報. 2010(02)
[8]青島市城陽區(qū)主要園林樹種葉片表皮形態(tài)與滯塵量的關(guān)系[J]. 李海梅,劉霞. 生態(tài)學(xué)雜志. 2008(10)
[9]基于DPM模型的街谷內(nèi)顆粒物擴(kuò)散特性研究[J]. 羅昔聯(lián),顧兆林. 中國科學(xué)院研究生院學(xué)報. 2007(05)
[10]城市街道常綠灌木植物葉片滯塵能力及滯塵顆粒物形態(tài)[J]. 王贊紅,李紀(jì)標(biāo). 生態(tài)環(huán)境. 2006(02)
本文編號:3367115
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