本文通過(guò)耦合CFD(計(jì)算流體力學(xué))模式和中尺度天氣模式,模擬了甘肅省榆中縣城區(qū)的大氣流動(dòng)和污染物擴(kuò)散。模式選用Fluent計(jì)算流體力學(xué)模式和WRF中尺度大氣模式。首先利用榆中縣城外場(chǎng)觀測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù),檢驗(yàn)了Fluent用于模擬城市區(qū)域流場(chǎng)和污染物擴(kuò)散的可行性,而后利用WRF模式進(jìn)行積分運(yùn)算,模擬結(jié)果通過(guò)單向傳遞方式為Fluent提供邊界條件,繼而進(jìn)行城市區(qū)域的精細(xì)尺度模擬。WRF模式模擬采用4重嵌套,最里層計(jì)算區(qū)域覆蓋了縣城范圍,其水平分辨率為lkm,使用NCEP1�！�1。再分析資料作為WRF模式的初始條件和邊界條件。WRF模式積分24h,從2011年10月7日08：00-8日08：00。通過(guò)與實(shí)況資料對(duì)比,WRF對(duì)天氣形勢(shì)和氣象要素的模擬都與實(shí)況吻合得很好。風(fēng)向誤差小于300,風(fēng)速誤差小于1.5m/s,溫度誤差小于1℃時(shí),10m風(fēng)向、風(fēng)速、2m溫度的模擬準(zhǔn)確率分別為0.54、0.46和0.64。WRF-Fluent耦合模式利用WRF模擬10min/次的結(jié)果,計(jì)算了5個(gè)小時(shí),從10月7日15：00-20：00,其中15：15-18：45為有污染物釋放階段,與外場(chǎng)觀測(cè)一致。WRF-Fluent...

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 風(fēng)洞試驗(yàn)
        1.2.2 外場(chǎng)觀測(cè)
        1.2.3 數(shù)值模擬
    1.3 論文主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 流體力學(xué)基本理論簡(jiǎn)介
    2.1 流體及其流動(dòng)狀態(tài)分類
    2.2 流力學(xué)基本方程
        2.2.1 質(zhì)量守恒方程(連續(xù)方程)
        2.2.2 動(dòng)量守恒方程
        2.2.3 能量守恒方程
        2.2.4 標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流方案
    2.3 初始條件和邊界條件
        2.3.1 初始條件
        2.3.2 邊界條件
第三章 計(jì)算流體力學(xué)軟件及中尺度天氣模式
    3.1 計(jì)算流體力學(xué)軟件
        3.1.1 Fluent軟件
        3.1.2 網(wǎng)格生成方法及Gambit軟件
        3.1.3 Tecplot后處理
    3.2 中尺度天氣模式WRF
第四章 實(shí)際觀測(cè)資料驅(qū)動(dòng)下的Fluent模擬試驗(yàn)
    4.1 外場(chǎng)試驗(yàn)介紹
    4.2 數(shù)值驗(yàn)證試驗(yàn)
    4.3 數(shù)值模擬結(jié)果
        4.3.1 流場(chǎng)模擬結(jié)果
        4.3.2 污染物模擬結(jié)果
第五章 WRF模式驅(qū)動(dòng)下計(jì)算流體力學(xué)預(yù)測(cè)試驗(yàn)
    5.1 WRF模式輸出場(chǎng)
        5.1.1 試驗(yàn)設(shè)置
        5.1.2 模擬結(jié)果
    5.2 WRF模式結(jié)果驅(qū)動(dòng)Fluent
        5.2.1 Fluent試驗(yàn)設(shè)置
        5.2.2 驅(qū)動(dòng)方法
    5.3 WRF-Fluent預(yù)報(bào)結(jié)果
        5.3.1 流場(chǎng)分析
        5.3.2 污染物擴(kuò)散分析
    5.4 Fluent用于城市流場(chǎng)和污染物擴(kuò)散模擬的討論
第六章 結(jié)論及展望
    6.1 本文的主要結(jié)論
    6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝



本文編號(hào)：4019018