隨著我國城市建設(shè)的速率加快,城市人口也在持續(xù)增長,從而消耗能源量猛增,排出廢量增多,另外不斷擴大的建設(shè)用地（和農(nóng)村土地覆蓋材質(zhì)不同）等原因綜合作用下造成了城市與周邊郊區(qū)的氣溫差,稱之為“城市熱島”效應(yīng)。城市熱島效應(yīng)具有很大的危害性,最直觀的是城市高溫對人體舒適度的影響,還會加劇大氣污染,造成異常天氣和自然災(zāi)害。下墊面之一的城市水體可以改善環(huán)境、調(diào)節(jié)氣候。目前涉及水體和城市熱氣候的學(xué)術(shù)成果情況是:兩者基本相互獨立,或者進行小范圍的水體對熱環(huán)境的影響研究,但這顯然不能使城市整體熱濕環(huán)境得到體現(xiàn),因此在城市尺度上創(chuàng)建水體與大氣熱質(zhì)交換模型勢在必行。本文從自然條件、城市發(fā)展?fàn)顩r兩個方面對西安市進行了介紹,再利用網(wǎng)絡(luò)工具和相關(guān)畫圖軟件,追求少占用計算機資源的前提下,對研究區(qū)（即西安市繞城高速以內(nèi)）的建筑、水體、道路創(chuàng)建真實比例的幾何模型。另一方面,依據(jù)水體與大氣熱濕交換的原理與公式建立了適用于本課題的熱濕交換模型,將編寫的程序利用UDF功能導(dǎo)入Fluent,利用長安大學(xué)渭水校區(qū)原位實驗平臺的資料對熱濕交換模型進行了驗證。將西安市幾何模型與水面與大氣的熱質(zhì)交換模型進行耦合,建立城市尺度的數(shù)值仿真模... 

【文章來源】：長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線

冬天是 0.9m/s[50]；夏天的最高平均風(fēng)速為 2.6m/s。圖 2.1 西安市風(fēng)玫瑰圖2.1.3 地形地貌西安市具有全國城市最大的海拔高度差異。境內(nèi)高聳的秦嶺山地（主脊海拔

圖 3.1 湍流的數(shù)值模擬方法分類湍流計算方式的分類大體上是兩個：直接數(shù)值模擬和非直接數(shù)值模擬（見圖 3.1），其中直接數(shù)值模擬（Direct Numerical Simulation，DNS）與非直接數(shù)值模擬最大的區(qū)別在于前者直接對湍流瞬時控制方程求解，而后者是進行了近似和簡化處理。非直接模擬方法又包括大渦模擬（Large Eddy Simulation，LES）、統(tǒng)計平均法和雷諾平均法(ReynoldsAssociation Numerical Simulation，RANS)。（1）直接數(shù)值模擬(Direct Numerical Simulation，DNS)方法由于這種方法是直接求解瞬態(tài)三維 Navier-Stokes 方程，理論上最準(zhǔn)確。但是 DNS 方法目前不能解決實際工程問題，主要原因是該方法需要占用龐大的計算機資源。（2）大渦旋模擬(Large Eddy Simulation, LES)方法LES 方法的處理過程是對大渦旋直接求解瞬態(tài)三維 Navier-Stokes 方程，對小渦旋則不直接計算，通過近似模型來考慮兩者的相互影響。此種方法仍需比較大的計算機內(nèi)存、耗時長，所以還不能很好的普及。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]西安市城市熱島環(huán)境動態(tài)演化規(guī)律研究[J]. 狄育慧,鄭治中,張博軒,尹慧.  西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(04)
[2]西安地區(qū)土壤源熱泵地埋管換熱的巖土影響因素區(qū)域分布[J]. 官燕玲,張小剛,梁草茹,王瑋,張宇昊.  西北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(04)
[3]Pedestrian environment prediction with different types of on-shore building distribution[J]. 宋曉程,劉京,余磊.  Journal of Central South University. 2016(04)
[4]西安城區(qū)與郊區(qū)風(fēng)向風(fēng)速差異分析[J]. 曹梅,楊珍,王斌.  陜西氣象. 2016(02)
[5]基于熱環(huán)境模擬分析的濱河住區(qū)建筑布局研究[J]. 楊召,余磊,劉京,宋曉程.  南方建筑. 2015(06)
[6]數(shù)值模擬水體對居住小區(qū)局地氣候調(diào)節(jié)作用[J]. 陸婉明,汪新,周浩超.  建筑科學(xué). 2015(08)
[7]北方地區(qū)濱水住宅區(qū)設(shè)計對夏季熱濕環(huán)境的影響分析[J]. 宋曉程,劉京,余磊.  建筑科學(xué). 2015(06)
[8]城市局地?zé)釟夂蝾A(yù)測及熱島效應(yīng)緩解策略[J]. 宋曉程,劉京,林姚宇,劉琳,王丹.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[9]城市區(qū)域熱氣候與風(fēng)環(huán)境研究的技術(shù)手段概論[J]. 劉京.  建筑科學(xué). 2015(02)
[10]傳統(tǒng)嶺南庭園水體周邊熱環(huán)境模擬研究 以余蔭山房為例[J]. 薛思寒,王琨,肖毅強.  風(fēng)景園林. 2014(06)

博士論文
[1]適于城市住區(qū)規(guī)劃的室外熱環(huán)境實測與模擬研究[D]. 高亞鋒.重慶大學(xué) 2011
[2]復(fù)雜下墊面建筑自然通風(fēng)熱濕特性研究[D]. 鄒聲華.上海大學(xué) 2010

碩士論文
[1]西安城市景觀格局與熱環(huán)境效應(yīng)研究[D]. 鄭治中.西安工程大學(xué) 2016
[2]水面蒸發(fā)尺度效應(yīng)及其與氣象要素關(guān)系研究[D]. 張蕾.長安大學(xué) 2015
[3]西安市主城區(qū)通風(fēng)環(huán)境數(shù)值建模及分析[D]. 曹昊.長安大學(xué) 2015
[4]深圳虛擬大學(xué)園下墊面對熱環(huán)境的影響與優(yōu)化策略研究[D]. 段寵.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]住宅小區(qū)風(fēng)環(huán)境及熱環(huán)境的模擬研究[D]. 張巍.華中科技大學(xué) 2013
[6]西安市空氣污染物濃度統(tǒng)計特征及其氣象影響研究[D]. 姜雪.長安大學(xué) 2012
[7]西安城市化氣候效應(yīng)研究[D]. 王娟.陜西師范大學(xué) 2011
[8]基于CFD技術(shù)的城市氣候模擬及氣候適應(yīng)性規(guī)劃策略研究[D]. 韋婷婷.中南大學(xué) 2010
[9]不透水面、植被、水體與城市熱島關(guān)系的多尺度研究[D]. 孟憲磊.華東師范大學(xué) 2010
[10]住宅小區(qū)室外熱環(huán)境的實測與模擬[D]. 趙炎.重慶大學(xué) 2008



本文編號：2977124