城市典型下墊面熱量傳遞過程研究及可視化平臺(tái)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-26 08:36
隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的加快,大量的自然透水下墊面被不透水硬質(zhì)下墊面代替,這些不透水下墊面具有良好的導(dǎo)熱性、較高的熱容量、較差的下滲能力,對(duì)城市熱環(huán)境和水環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。本文以瀝青、水泥、透水磚和草地四種典型的城市下墊面為研究對(duì)象,基于實(shí)測(cè)氣象數(shù)據(jù)和下墊面物性參數(shù),綜合考慮溫度場(chǎng)、流場(chǎng)、輻射場(chǎng)的共同作用,運(yùn)用數(shù)值模擬技術(shù)建立太陽(yáng)輻射模型和降雨對(duì)流模型,解析不同氣象條件下城市下墊面熱輻射、熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流的換熱過程。兩個(gè)模型的擬合效果理想,太陽(yáng)輻射模型0.89≤R2≤0.99,3.72℃≤MSE≤6.00℃,1.93℃≤RMSE≤2.45℃,1.87℃≤MAE≤2.17℃;降雨對(duì)流模型0.95≤R2≤0.96,0.03℃≤MSE≤0.05℃,0.17℃≤RMSE≤0.21℃,0.15℃≤MAE≤0.2℃。研究結(jié)果表明:1)不同氣象因素對(duì)下墊面地表溫度的影響不同,氣溫、太陽(yáng)輻射與水泥、草地下墊面地表溫度的相關(guān)系數(shù)為正,對(duì)下墊面地表溫度的增長(zhǎng)有顯著地促進(jìn)作用;相對(duì)濕度、風(fēng)速、降雨與水泥、草地下墊面地表溫度的相關(guān)系數(shù)為負(fù),對(duì)下墊面地表溫度的增長(zhǎng)有抑制作...
【文章來源】:云南師范大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)概況
第2章研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源13圖2.2設(shè)備監(jiān)測(cè)布點(diǎn)情況表2.2傳感器參數(shù)傳感器型號(hào)技術(shù)參數(shù)大氣溫度傳感器YGC-QW測(cè)量范圍:-50--100℃;分辨率:0.1℃;準(zhǔn)確度:±0.3℃大氣濕度傳感器YGC-QS測(cè)量范圍:0--100%RH;分辨率:0.1%RH;準(zhǔn)確度:±3%RH風(fēng)速傳感器YGC-FS測(cè)量范圍:0--70m/s;分辨率:0.1m/s;準(zhǔn)確度:±(0.3±0.03V)m/s風(fēng)向傳感器YGC-FX測(cè)量范圍:0--360°;分辨率:1°;準(zhǔn)確度:±3°
第4章模型構(gòu)建及結(jié)果分析25第4章模型構(gòu)建及結(jié)果分析本文以瀝青、水泥、透水磚和草地四種城市典型下墊面為研究對(duì)象,通過建立物理模型、劃分網(wǎng)格、設(shè)定邊界條件、求解方式及初始條件,解析不同氣象條件下城市下墊面熱輻射、熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流的換熱過程。晴朗天氣,下墊面熱量傳遞的過程包括:太陽(yáng)輻射加熱,空氣對(duì)流換熱,下墊面蒸發(fā)散熱,本文綜合考慮上述三種熱量傳遞過程及下墊面熱傳導(dǎo)過程建立太陽(yáng)輻射模型,太陽(yáng)輻射模型的圖文摘要如圖4.1所示。陰雨天氣,影響下墊面熱量傳遞的過程包括:徑流對(duì)流換熱,雨水滲透散熱,本文綜合考慮上述兩種熱量傳遞過程及下墊面熱傳導(dǎo)過程建立降雨對(duì)流模型,并以太陽(yáng)輻射模型的輸出結(jié)果(即下墊面的溫度場(chǎng))作為降雨對(duì)流模型的初始條件,計(jì)算得到降雨前后下墊面溫度場(chǎng)的變化情況,降雨對(duì)流模型的圖文摘要如圖4.2所示。其次,對(duì)下墊面地表溫度的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析,并截取下墊面橫截面分析深度方向上下墊面溫度變化情況,并對(duì)不同下墊溫度存在差異的原因進(jìn)行探索。最后,結(jié)合多個(gè)模型性能評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)本文所建立的太陽(yáng)輻射模型及降雨對(duì)流模型進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。圖4.1太陽(yáng)輻射模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CFD模擬的不同下墊面對(duì)城市熱環(huán)境的影響[J]. 陳淦,卓志雄,張華榮,艾嘉蓓,黃啟堂. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(06)
[2]1986-2017年太湖出、入湖水量變化分析[J]. 季海萍,吳浩云,吳娟. 湖泊科學(xué). 2019(06)
[3]珠三角城市化對(duì)氣溫時(shí)空差異性影響[J]. 吳子璇,張強(qiáng),宋長(zhǎng)青,張芬,朱秀迪,孫鵬,范科科,余慧倩,申澤西. 地理學(xué)報(bào). 2019(11)
[4]1981-2017年西藏“一江兩河”流域5 cm地溫及其界限溫度時(shí)空變化特征[J]. 杜軍,胡軍,尼瑪吉,次旺頓珠. 地理學(xué)報(bào). 2019(09)
[5]天津中心城區(qū)典型下墊面降雨徑流污染沖刷特征分析[J]. 趙曉佳,王少坡,于賀,邱春生,孫力平,王晨晨,趙樂軍,宋現(xiàn)財(cái). 環(huán)境工程. 2019(07)
[6]中小城市地表溫度變化與下墊面關(guān)系[J]. 魏雪梅,馬衛(wèi)春,孔麗. 遙感信息. 2019(03)
[7]基于區(qū)間數(shù)的Spearman秩相關(guān)系數(shù)的多屬性決策方法[J]. 蘇麗敏,何慧爽. 統(tǒng)計(jì)與決策. 2019(06)
[8]基于遙感的內(nèi)蒙古地級(jí)市土地覆蓋結(jié)構(gòu)時(shí)空變化特征分析[J]. 遲文峰,匡文慧,黨曉宏,潘濤,劉正佳. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2019(01)
[9]1951—2016年昆明極端氣溫和降水事件的變化特征[J]. 吳利華,彭汐,馬月偉,程希平,鞏合德,董李勤. 云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[10]Study on numerical simulation of organic pollutant transport in groundwater northwest of Laixi[J]. ZHU Heng-hua,JIA Chao,XU Yu-liang,YU Ze-min,YU Wei-jiang. Journal of Groundwater Science and Engineering. 2018(04)
博士論文
[1]綠化對(duì)室外熱環(huán)境影響的研究[D]. 林波榮.清華大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于DPM及EWF模型的積水分布研究[D]. 管朝鵬.重慶交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3610179
【文章來源】:云南師范大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)概況
第2章研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源13圖2.2設(shè)備監(jiān)測(cè)布點(diǎn)情況表2.2傳感器參數(shù)傳感器型號(hào)技術(shù)參數(shù)大氣溫度傳感器YGC-QW測(cè)量范圍:-50--100℃;分辨率:0.1℃;準(zhǔn)確度:±0.3℃大氣濕度傳感器YGC-QS測(cè)量范圍:0--100%RH;分辨率:0.1%RH;準(zhǔn)確度:±3%RH風(fēng)速傳感器YGC-FS測(cè)量范圍:0--70m/s;分辨率:0.1m/s;準(zhǔn)確度:±(0.3±0.03V)m/s風(fēng)向傳感器YGC-FX測(cè)量范圍:0--360°;分辨率:1°;準(zhǔn)確度:±3°
第4章模型構(gòu)建及結(jié)果分析25第4章模型構(gòu)建及結(jié)果分析本文以瀝青、水泥、透水磚和草地四種城市典型下墊面為研究對(duì)象,通過建立物理模型、劃分網(wǎng)格、設(shè)定邊界條件、求解方式及初始條件,解析不同氣象條件下城市下墊面熱輻射、熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流的換熱過程。晴朗天氣,下墊面熱量傳遞的過程包括:太陽(yáng)輻射加熱,空氣對(duì)流換熱,下墊面蒸發(fā)散熱,本文綜合考慮上述三種熱量傳遞過程及下墊面熱傳導(dǎo)過程建立太陽(yáng)輻射模型,太陽(yáng)輻射模型的圖文摘要如圖4.1所示。陰雨天氣,影響下墊面熱量傳遞的過程包括:徑流對(duì)流換熱,雨水滲透散熱,本文綜合考慮上述兩種熱量傳遞過程及下墊面熱傳導(dǎo)過程建立降雨對(duì)流模型,并以太陽(yáng)輻射模型的輸出結(jié)果(即下墊面的溫度場(chǎng))作為降雨對(duì)流模型的初始條件,計(jì)算得到降雨前后下墊面溫度場(chǎng)的變化情況,降雨對(duì)流模型的圖文摘要如圖4.2所示。其次,對(duì)下墊面地表溫度的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析,并截取下墊面橫截面分析深度方向上下墊面溫度變化情況,并對(duì)不同下墊溫度存在差異的原因進(jìn)行探索。最后,結(jié)合多個(gè)模型性能評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)本文所建立的太陽(yáng)輻射模型及降雨對(duì)流模型進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。圖4.1太陽(yáng)輻射模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CFD模擬的不同下墊面對(duì)城市熱環(huán)境的影響[J]. 陳淦,卓志雄,張華榮,艾嘉蓓,黃啟堂. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(06)
[2]1986-2017年太湖出、入湖水量變化分析[J]. 季海萍,吳浩云,吳娟. 湖泊科學(xué). 2019(06)
[3]珠三角城市化對(duì)氣溫時(shí)空差異性影響[J]. 吳子璇,張強(qiáng),宋長(zhǎng)青,張芬,朱秀迪,孫鵬,范科科,余慧倩,申澤西. 地理學(xué)報(bào). 2019(11)
[4]1981-2017年西藏“一江兩河”流域5 cm地溫及其界限溫度時(shí)空變化特征[J]. 杜軍,胡軍,尼瑪吉,次旺頓珠. 地理學(xué)報(bào). 2019(09)
[5]天津中心城區(qū)典型下墊面降雨徑流污染沖刷特征分析[J]. 趙曉佳,王少坡,于賀,邱春生,孫力平,王晨晨,趙樂軍,宋現(xiàn)財(cái). 環(huán)境工程. 2019(07)
[6]中小城市地表溫度變化與下墊面關(guān)系[J]. 魏雪梅,馬衛(wèi)春,孔麗. 遙感信息. 2019(03)
[7]基于區(qū)間數(shù)的Spearman秩相關(guān)系數(shù)的多屬性決策方法[J]. 蘇麗敏,何慧爽. 統(tǒng)計(jì)與決策. 2019(06)
[8]基于遙感的內(nèi)蒙古地級(jí)市土地覆蓋結(jié)構(gòu)時(shí)空變化特征分析[J]. 遲文峰,匡文慧,黨曉宏,潘濤,劉正佳. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2019(01)
[9]1951—2016年昆明極端氣溫和降水事件的變化特征[J]. 吳利華,彭汐,馬月偉,程希平,鞏合德,董李勤. 云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[10]Study on numerical simulation of organic pollutant transport in groundwater northwest of Laixi[J]. ZHU Heng-hua,JIA Chao,XU Yu-liang,YU Ze-min,YU Wei-jiang. Journal of Groundwater Science and Engineering. 2018(04)
博士論文
[1]綠化對(duì)室外熱環(huán)境影響的研究[D]. 林波榮.清華大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于DPM及EWF模型的積水分布研究[D]. 管朝鵬.重慶交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3610179
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3610179.html
最近更新
教材專著