阳光对街道峡谷流场的影响

阳光对街道峡谷流场的影响

一、日光照射地面对街道峡谷内流场的影响研究(论文文献综述)

汪小爽[1](2021)在《城市街道峡谷行道树覆盖下大气颗粒物空间扩散规律与调控》文中提出城市街道峡谷中机动车排放的颗粒物是城市空气主要污染来源之一。由于机动车排放高度较低,车辆尾气产生的大气颗粒污染物极易对地面及临街建筑附近人群造成身心健康的伤害。大量研究结果表明,街道两旁密植行道树可以吸附颗粒物,具有显着的滞尘减污作用,同时还可有效改善微环境小气候。然而近期研究显示街道峡谷内因行道树树冠覆盖导致大气颗粒物扩散受阻,从而引发街道峡谷内的污染物聚集。街道峡谷颗粒物污染不仅与污染源强度、街道峡谷特征及气象因子相关,也与行道树覆盖特征有关。但目前尚不清楚街道峡谷内行道树覆盖对大气颗粒物空间扩散的影响规律,以及怎样调控街道峡谷内行道树结构以缓解人行道及街区周边的颗粒物污染。针对行道树对街道峡谷内大气颗粒物扩散影响的不确定性,本研究通过不同行道树特征(郁闭度、生长型等)与街道峡谷特征(纵横比、朝向)下大气颗粒污染物浓度日变化和季节变化的实测,结合ENVI-met模型模拟,探讨街道峡谷内大气颗粒物的空间扩散规律对行道树覆盖的响应与调控机制,提出基于颗粒物扩散的城市街区行道树结构配置策略,以期为城市园林种植规划提供参考。本研究主要结论如下:(1)行道树低郁闭度(≤35%)、中等郁闭度(35%70%)和高郁闭度(>70%)覆盖下街道峡谷的颗粒物浓度实测显示,静风和微风条件下,高郁闭度覆盖下街道峡谷的颗粒物浓度最高,导致颗粒污染物在街道峡谷内的聚集;低郁闭度和中等郁闭度覆盖均有利于街道峡谷内颗粒物扩散。街道峡谷行道树树冠郁闭度在30%36%时,PM10、TSP浓度与无树冠覆盖对照相比降幅最大,分别降低26.75%和27.49%;树冠郁闭度24%36%时PM2.5浓度表现出最大的降幅(降低7.44%),可见低郁闭度覆盖下颗粒物扩散的效果最好。不同树冠郁闭度(0%-90%的9个梯度)下颗粒物浓度的ENVI-met模型模拟进一步证明,行道树郁闭度60%以下能降低街道峡谷内的PM2.5、PM10浓度,郁闭度超过60%则会导致街道峡谷中高浓度区的产生和扩张。随行道树叶面积密度(LAD)在0.5 m2m-33 m2m-3范围内的增加,街道峡谷中行人层、树冠底部与树冠上部的PM2.5及PM10最大最小浓度差随之增大,颗粒物分布更加不均匀。(2)不同生长型行道树下颗粒物浓度与粒径的季节变化观测表明,静风和微风条件及相同树冠郁闭度等级下,夏冬两季落叶阔叶树覆盖的街道峡谷各粒径颗粒物(PM1、PM2.5、PM4、PM7、PM10、TSP)的浓度均高于常绿阔叶树覆盖,在此情形下常绿阔叶行道树比落叶阔叶行道树覆盖更有利于街道峡谷内颗粒物的扩散。但夏季常绿阔叶树覆盖的街道峡谷中小粒径颗粒物(PM1、PM2.5)浓度较高,落叶阔叶树覆盖的街道峡谷中较大粒径颗粒物(PM4、PM7、PM10、TSP)浓度较高;冬季常绿、落叶阔叶树覆盖的街道峡谷中均以较大粒径颗粒物浓度占比较高。街道峡谷颗粒物浓度呈现出夏低冬高的季节变化趋势,常绿阔叶与落叶阔叶树覆盖的街道峡谷各粒径颗粒物浓度差异在冬季均有所缩小。(3)不同街道纵横比下颗粒物浓度的实测与ENVI-met模拟均显示,H/W≥2的深街道峡谷中各类颗粒物的浓度均较高。夏冬两季实测的颗粒物浓度在H/W≈0.5或1的街道峡谷中较低,在H/W≈2的街道峡谷内最高。街道峡谷越开敞(纵横比越低),越有利于PM1、PM2.5等小粒径颗粒物的扩散;而规则型街道峡谷H/W≈1有利于PM10、TSP等大粒径颗粒物的扩散。规则型街道峡谷H/W≈1是利于各粒径颗粒物扩散的理想纵横比。不同街道纵横比的街道峡谷中颗粒物浓度的模拟表明,随着H/W在0.54范围内的增加,有行道树覆盖与无行道树覆盖间的颗粒物浓度差缩小;在H/W=4的街道峡谷中,50%郁闭度的行道树覆盖只会造成街道峡谷内颗粒物(PM2.5、PM10)浓度的升高。(4)在街道汽车尾气排放源(0.3m)、行人层(1.5m)、树冠下(6m)、树冠中部(9m)、树冠顶部(12m)共5个高度处的颗粒物垂直方向实验显示,各粒径(PM1、PM2.5、PM4、PM7、PM10、TSP)颗粒物浓度均呈现随高度增加而明显降低的趋势。各粒径颗粒物浓度与高度之间均呈显着的线性负相关关系;粒径越大,不同高度之间颗粒物浓度的差值更大,且总悬浮颗粒物(TSP)与高度之间存在强负相关性。ENVI-met模型结果进一步证实,颗粒物浓度随高度增加而明显降低,不同郁闭度等级间的颗粒物浓度差值也随高度增加而缩小。(5)街道峡谷两侧的颗粒物浓度实测结果与ENVI-met模拟值均表明,不同纵横比街道峡谷内背风面的颗粒物浓度基本均高于迎风面的颗粒物浓度。在纵横比0.52的近规则型街道峡谷中,夏季背风面PM7、PM10、TSP大粒径颗粒物浓度显着高于迎风面,而背风面PM1、PM2.5、PM4等小粒径颗粒物浓度值大部分高于迎风面。东西、南北朝向街道峡谷PM2.5、PM10浓度的ENVI-met模拟显示,背风高浓度区与迎风低浓度区在两种朝向中呈近似对称分布,仅东西、南北两种朝向街道峡谷间的颗粒物浓度略有差异。(6)街道峡谷颗粒物浓度与环境因子间的相关分析表明,在静风和微风条件下,相对湿度与颗粒物浓度间呈显着的正相关关系,是影响街道峡谷颗粒物扩散的主导环境因子。不同行道树郁闭度下的ENVI-met模型模拟显示,随着行道树郁闭度增高,街道峡谷内降温区的面积扩大;行人层平均风速与最大风速差降低,大气相对湿度增加。行道树郁闭度达50%以上的街道峡谷风速小于无行道树的街道峡谷。行道树郁闭度为60%90%时,行人层和整个街道峡谷均有温差-2.5°C的深降温区出现;行道树郁闭度70%90%时街道峡谷出现了高增湿区(相对湿度增值>10%)。增湿区、低风速区集中在树冠周围位置,随着与冠层向上的距离增大而变化减弱。东西和南北朝向街道峡谷中均在H/W=4的深街道峡谷情景下的最大风速差值最高,有行道树街道峡谷大部分区域的风速低于无行道树街道峡谷,可见行道树阻碍风对颗粒物扩散的作用在高纵横比的深街道峡谷中尤为明显。行道树降温效果随着街道峡谷纵横比的增加逐渐减弱,增湿区面积也随街道峡谷纵横比升高而缩小。(7)静风和微风条件下,低郁闭度(≤35%)和中等郁闭度(35%70%)树冠指标可作为规则型与近规则型街道峡谷(H/W:0.52)中行道树配置的理想范围,高污染区域的街道峡谷中则应将行道树树冠郁闭度控制在35%左右。稠密树冠且顶篷搭接阻碍颗粒物扩散时,可以通过缩冠整型与疏枝修剪进行改善。常绿阔叶、落叶阔叶树搭配的行道树带,其滞尘效果优于单一生长型行道树带,建议以小型常绿阔叶乔木为主、大型落叶阔叶乔木为辅间隔种植。街道空间规划应尽量避免形成阻碍颗粒物扩散的深街道峡谷环境。小粒径颗粒物(PM1、PM2.5)浓度较高的区域应增加楼间距或控制建筑密度,设计为开敞型街道;大粒径颗粒物(PM10、TSP)浓度较高的街道区域,可采用H/W≈1的规则型街道峡谷设计,并通过调整街道建筑通风口引入垂直峡谷轴线风向的气流。在新建幼儿园、学校、医院时,应尽可能选址在街道迎风面,以减少城市街区脆弱人群在街道背风面的污染暴露,并在背风路边种植滞尘能力强的植被以吸附大粒径颗粒物。

柴晋鹏[2](2021)在《乌鲁木齐市不同街谷空间形态下的交通相关污染物浓度特征研究》文中进行了进一步梳理

赵振[3](2020)在《异形街谷空间内污染物传播特性研究》文中研究表明城市内密集的建筑物导致城市内的通风能力严重恶化,街道上机动车排放的尾气污染无法向外稀释,大量的尾气聚集于街谷空间,严重影响了临街建筑居民及行人健康。污染物在城市街道峡谷内的扩散是一个复杂的问题,受多种因素影响产生湍流诱导。但城市化进程的不断深入使街谷形态不断复杂化,亦使街谷内污染物传播更加复杂,基于此,论文以高架桥-街谷、架空层-街谷、高架桥-转盘-隧道复杂立体交通系统这三种典型的异形街谷形态为对象,对其内污染物传播规律开展理论分析与数值模拟研究。论文首先基于数值模拟(CFD)方法模拟了污染物在高架桥-街谷内的扩散规律。分析了高架桥高度、宽度以及环境风速变化时污染物扩散的协同性,发现高架桥宽度和高度的改变对于高架桥下方区域协同性的改变有明显的变化,随着高架桥宽度和高度的持续增加,背风侧附近的场协同性越来越差;当环境风速较低时,此时街谷底部背风侧附近协同角大于迎风侧附近协同角,当风速增大到2m/s后,此时街谷底部迎风侧附近协同角大于背风侧附近协同角,然而随着风速的持续增大,场协同角的分布变化未存在明显的变化,并且在同种风速下,背风侧附近的污染物浓度高于迎风侧。接着,建立了架空层-街谷系统物理模型,并分析了该异形街谷内污染物扩散机理。结果表明:存在架空层时,在上下阶街谷中造成目标街谷内Y=1.5 m处沿着街谷宽度方向CO的平均浓度减小的原因是不相同的。在下阶街谷中,造成CO的平均浓度降低的原因是大部分的CO被携带到目标街谷内1.5 m高度以上的区域;在上阶街谷中造成CO的平均浓度降低的原因是大部分的CO被携带到目标街谷上游区域。最后,建立了高架桥-转盘-隧道的立体交通系统物理模型,分析了热效应对该三维立体交通系统内污染物的传播特征。研究结果表明:当太阳照射在壁面时,会导致壁面的温度升高,从而加热了壁面附近的空气温度,增大了空气的热浮力。有利于底部的空气向上部流动,从而带动污染物向上运动。造成了加热面附近的污染物向外扩散,污染物的浓度降低。当环境风是北风时,加入太阳辐射以后,被加热侧由于热浮力的作用加剧了空气向上部以及四周的扩散,从而造成转盘上部被加热侧污染带的强度降低,长度减少。当环境风是西风时,转盘上部行人呼吸层处的污染物分布几乎不受到太阳辐射的影响。

苏宛仪[4](2019)在《基于局部气候分区的成都市街道层峡风环境景观影响要素研究》文中研究表明随着人口增长和城市化进程,城市地区发展的紧凑高密度趋势日益加剧。而紧凑高密度引发的城市热岛效应及城市静风问题已成为人类健康和能源消耗的巨大威胁。在城市热岛效应及静风环境下,街道层峡作为主要城市公共空间,也是城市主要通风廊道,其风环境优化极为重要。在既有街道层峡中,气候要素是影响风环境的区域背景要素,街道层峡的空间要素是限定街道几何形态的重要控制要素,同时,在既有的建成城市环境中,街道空间要素不能轻易改变。由此,自然景观影响要素因其操作性最强且对室外微气候环境明显有重要影响,显得尤为重要。但在街道层峡中,其余景观要素数量较少,绿地成为街道层峡中最为关键的景观影响要素。但以城市热岛效应及静风环境为背景,针对绿地对街道层峡风环境影响作用研究却相对欠缺。针对上述不足,本文展开以下研究。首先,研究街道层峡风环境影响要素构成及其分析要点。查阅收集国内外大量文献整理出街道层峡气候、空间及景观三类的影响要素,同时基于绿地对于街道层峡遮阳、蒸发及通风三种主要影响效应,结合街道层峡板带式空间结构,综合分析选取城市街道空间林荫类型作为街道层峡内主要绿地要素研究对象,同时结合行道树种植间距、行道树底层灌木配置共同形成本文绿地景观要素研究重点。其次,选取连接城市冷热岛的街道层峡,分析其相关要素特征。基于城市地表热岛效应与城市冠层热岛效应,由直观反映温差的地表温度反演,及由城市区域形态特征等参数综合分析的局部气候分区,叠加结合反映城市冷热岛分布情况,选取得出连接成都市冷热岛的街道层峡。综合实地调研与前述街道层峡影响要素构成,归纳分析出连接成都市冷热岛街道层峡相关热岛效应、形态要素及景观要素的典型特征。第三,结合实测,研究仿真模型的精确表达。基于计算机流体动力学原理借助FLUENT软件平台,构建了一种反应城市冷热岛区域不同下垫面参数,包含植物冠层蒸腾效应、通风效应及遮阳效应的城市微气候仿真模型,为研究城市微气候环境提供更精确的模拟数值。依据前述连接城市冷热岛街道层峡要素特征,进行参数设置。通过对实测模拟数据曲线图、散点分布图及相关系数的对比分析表明,该计算耦合模型展现了植物冠层作为微气候环境模拟设计参数的重要性,能够体现城市冷热岛区域差异性,更准确地表现了局地环境的质热交换以及带来的空气流动。因此,它可以为微气候环境优化提供一个更准确的预测验证途径。第四,通过控制相关变量的耦合模拟,基于本文模拟研究结果,总结相关影响要素下,城市街道层峡风环境分布规律与街道层峡风环境优化绿地设计策略。研究了街道走向、林荫类型等空间、景观要素对街道层峡内外风环境的影响,发现冷热岛区域风环境分布具有一定规律性,发现不同林荫类型会对街道层峡风环产生不同影响,多数情况下两行开敞林荫类型更利于街道通风,但与所处时段、街道走向、街道中部冠层封闭程度等因素有关,同时结合行道树间距及行道树底层灌木,对街道层峡风环境进一步优化的影响效应进行研究。本文研究为研究高密度城市(静风环境、热岛效应)--街道层峡--绿地要素关联影响提供了思路,通过实测验证参数设置构建了较为准确的计算耦合模型;得到成都市冷热岛区域风环境分布规律与街道层峡风环境优化绿地设计建议,为具有相似城市环境问题的高密度城市提供参考。

梁廷政,柳靖,牛旸旸[5](2019)在《空气温度差异对城市街道峡谷通风及污染物分布特征影响的研究》文中进行了进一步梳理热力作用是影响城市街谷内风热环境的重要因素之一。为了研究实际日光照射对街道峡谷内通风特征的影响,本文对日光照射下的城市街道峡谷模型进行了简化,采用CFD模拟与城市冠层模型相结合的方法具体分析了不同高宽比下不同热边界条件设置时的街谷内部气流结构及污染物扩散规律。研究结果表明:热浮力作用会明显增强峡谷内部气流流动,由城市冠层模型计算出的壁面温度作为边界条件比以往研究中定壁温或者定热流的设置方式更能反映实际日光照射下峡谷内的风热环境,尤其是在深街道峡谷(H/W=3)时,由于建筑物的遮挡及太阳辐射的变化导致峡谷底部产生一个稳定的分层,导致峡谷底部污染物积累。此外,本文选取通风量(AER)和有效通风量(PFR)作为衡量峡谷通风性能的评价指标,发现仅用通风量作为评价指标是不准确的。

杨文良,钱丽冰,崔鹏义,黄远东[6](2018)在《建筑壁面热效应对街道峡谷污染物扩散的数值模拟研究》文中指出本文采用CFD数值模拟研究方法,探讨建筑壁面受太阳辐射升温对街谷内流场分布及污染物扩散的影响。以Fr数表示热浮力与惯性力相互作用,对四种不同壁面受热方式进行模拟研究,发现建筑壁面升温会对街谷流场与污染物浓度分布产生较大影响。在街谷中心左侧人行呼吸高度,四种升温方式均可有效降低污染物浓度,而街谷中心右侧迎风面升温及三面升温会使污染物浓度有所提高。随着Fr数减小(浮升力增强),无论人行呼吸高度还是迎、背风面附近污染物浓度均相对降低或持平,尤其在迎风面升温条件下浓度相对下降最为显着。

秦成君[7](2018)在《含高架桥的城市道路十字路交叉口处街谷空气环境的数值模拟》文中进行了进一步梳理我国城市化水平发展的日益提升和机动车保有数量的逐年递增,造成极大的交通拥堵和汽车尾气的大量排放。部分中大型城市在十字路交叉口处修建高架桥以缓解城市地面交通紧张现象,建成的高架桥阻碍了汽车尾气在街谷中的扩散,含高架桥的城市十字路交叉口处建筑密集且形态多样,形成的街谷结构复杂多变,不利于来流空气的正常清洁卷吸作用,车辆通行量极大,且受地面路口处红绿灯影响,会形成阶段性的大量滞速车辆排放出高浓度汽车尾气。含高架桥的十字路交叉口街谷作为重要的城市交通枢纽和居民活动的繁华商务空间,受街谷微大气环境和过量尾气排放的综合作用,在街谷地面形成高浓度污染物淤积,会对居民的身体健康和正常出行造成伤害。针对上述情况,本文展开研究如下:通过对所选取的某典型含高架桥十字路交叉口街谷各项空间参数进行了现场实测,得到了街谷模型设计中道路和建筑尺寸的各项参数,通过对现场交通情况和通行车辆的统计,为模型中双面源强度的设计提供了计算指标。然后采用三维CFD模拟的方法,利用FLUENT 6.3数值模拟计算软件,采用质量守恒方程,动量守恒方程,标准k-ε方程和组分输运方程,代入经过网格独立考核后的计算模型进行运算,讨论不同风向条件下含高架桥的十字路拐角处主干道与辅路的空气流场、速度分布、湍流强度和污染物浓度扩散规律。并使用相同的计算方法和数值方程,通过等尺寸的水槽实验和风洞实验的比对,验证了计算模型的空气流场和污染物扩散的合理性。对数值模拟结果研究分析发现,当来流风向平行于含高架桥主干道街谷方向时,受高架桥上下引桥的阻挡作用,来流在上引桥下方收缩形成低风速涡旋,造成高浓度CO淤积,随高架桥水平路段的延伸,高架桥下方CO浓度逐渐降低,改变了街道后半段污染物浓度会产生聚积的现象;高架桥上方行人呼吸高度处CO始终保持极高浓度,几乎是辅路同一高度的两倍;十字路口拐角处的水平涡旋会将主路上的高浓度CO带入辅路。当来流风向垂直于含高架桥主干道街谷方向时,高架桥的阻挡改变了主干道背风面污染物的爬墙效应,其下方主干道迎风面和背风面CO不易扩散,保持较高浓度;在主干道高架桥上方行人呼吸高度处,街谷内顺时针的清洁来流使得迎风面CO浓度最低,背风面和高架桥中心位置CO浓度极高。无论来流风向为平行或垂直于高架桥,受街谷中高架桥桥面的阻挡作用,主干道高架桥下方CO难以向上扩散,保持较高浓度;街道背风面污染物不易被来流风清洁,浓度相对较高;十字路口拐角处受水平涡旋和上升涡旋的共同作用,污染物浓度明显高于街谷其它部位,且上扬势态明显。行人应避免长期待在高架桥下方、街道背风面以及十字路口拐角处,尽可能减轻街谷内污染物对人体造成的伤害。

任思佳[8](2018)在《城市街谷绿化形式对机动车尾气扩散影响的数值模拟研究》文中指出为阐明街道峡谷绿化形式对机动车尾气扩散的影响,科学指导街道峡谷绿化种植设计。本研究选取人口密集、交通污染严重的中部特大城市武汉市,以中心城区人口密集的支路等级街谷为研究对象,进行基础资料收集与街谷调研。根据与城市主导风向夹角的不同,选取正交方向、斜交方向、平行方向3种典型街谷方向,以机动车尾气中对人体健康产生重大影响的PM10为线源污染物,利用城市微气候软件ENVI-met对调研得到的8种街谷绿化带空间配置情景进行数值模拟,分析街谷PM10扩散与分布规律,从降低行人交通源暴露浓度的角度,探讨街谷规划设计中更为合理的绿化带空间配置;选取叶面积密度、树冠高度、树冠形状以及绿篱高度四种植物特征因子,模拟各特征因子改变与机动车排放PM10扩散的关系,寻求利于PM10扩散的特征因子指标,以期在种植设计中通过控制植物特征因子指标最大程度缓解街谷人行道PM10污染。对比不同方向街谷内绿化带空间配置的模拟结果发现:(1)正交方向和斜交方向街谷中PM10在背风侧堆积,绿化带条数越多,堆积越严重;(2)斜交方向街谷中,绿化带条数相同的配置也出现有较为明显的优劣之分:单条绿化带时乔木种植在迎风侧最好,种植在中央其次,种植在背风侧最差;两条绿化带时两侧种植乔木优于种植乔木与绿篱复层结构;三条绿化带时中央分车带种植乔木优于种植小乔木与绿篱的复层结构;(3)平行方向街谷,种植三条绿化带污染相对较重,其次是乔木种植在两侧,而乔木种植于a侧、乔木种植在b侧、乔木与绿篱复层结构种植在两侧、乔木种植于中央污染较轻。对比不同方向街谷内植物特征因子的模拟结果发现:(1)随叶面积密度增加,人行道污染加重,正交方向街谷PM10浓度增长最迅速,LAD增至3m2/m3后浓度趋于平缓;(2)斜交方向和平行方向街谷,随树冠底部高度增加,两侧人行道平均浓度降低,当树冠底部高度达到6m后若继续升高,则两侧浓度变化均趋于平缓,PM10浓度不再明显下降;(3)正交方向街谷,塔形、圆柱形树冠人行道PM10浓度最高,球形树冠时最低,斜交方向与平行方向街谷中伞形、塔形树冠人行道PM10浓度最高,倒卵形树冠时最低;(4)随绿篱高度增加,只有平行方向街谷人行道PM10浓度下降较为明显,当绿篱高度达到0.9m以后,高度继续增加,PM10浓度趋于平缓。

李恐龙[9](2018)在《城市街谷车流污染扩散规律研究》文中进行了进一步梳理汽车尾气排放是城市大气污染的主要源头之一,给城市生态环境带来了严重的负面影响。在道路两侧分布有密集高楼的城市街道峡谷(街谷)微环境中,车流量大、通风能力弱和汽车尾气污染物极易局部聚集的特性,对周边行人及居民的健康造成了严重危害。通过合理的城市布局和有效的交通规划与控制,增强污染物在街道峡谷内的扩散和稀释能力,是改善城市汽车尾气污染问题的有效手段之一。而这就需要以洞悉各种环境因素下的街谷内部流场分布和污染物扩散规律为前提。尽管国内外研究者对此作了大量相关研究,但仍未能实现对各种环境因素下的污染物分布和扩散规律的准确预测。本论文分别考察了街谷静态环境因素(环境风速、街谷形状因子(AR)、街谷对称性(ASF)、建筑物高宽比(HB)和建筑物屋顶构型(R))和动态环境因素(车辆行驶速度和行驶工况)对街谷内部流场和机动车尾气扩散规律的影响,以期完善城市街谷污染物预测模型,为以城市通风和污染物稀释为目标的城市结构优化布局提供参考。在研究街谷静态环境因素中,首先基于着名风洞试验数据建立了街谷数值分析模型,并利用实验结果对该模型进行了检验和修改,完成了对湍流数值模型的优选。然后,以建立好的数值模型为基础,分别模拟了 5种环境风速、5种街谷形状因子(AR)、5种街谷对称性(ASF)、5种建筑物高宽比(HB)和47种建筑物屋顶构型(R)及布局下的街谷流场和污染扩散情况,并采用街谷通风与污染物扩散评价指标对模拟结果进行量化分析,得到了以下结论:(1)环境风速的增加有助于污染物在街谷内部的扩散和稀释;(2)AR≤1的宽街谷较AR>1的窄街谷具有更优的污染物扩散和稀释能力;(3)当ASF<1时(上阶梯型街谷)更有利于街谷顶部空气和污染物的交换;同时,对称街谷(ASF=1)较非对称街谷具有更好的街谷整体污染物稀释能力,且街谷非对称性越强对应着越弱的污染物稀释能力;(4)HB的增加有助于街谷顶部空气和污染物的交换,但对自街谷底部排放进入街谷的机动车污染物的稀释能力影响有限;(5)当上风侧和下风侧建筑及其屋顶所构成的街谷截面呈现由街谷内部向外部发散型时,将有利于街谷内部污染物向外扩散和稀释,而当该截面呈现由街谷内部向外部收缩型时,将不利于污染物向街谷外部扩散和稀释。另外,从最有利于街谷空气交换和污染物扩散的综合角度来讲,上、下风侧建筑屋顶的最优构型分别是尖顶和平顶;(6)在风速、AR、ASF和HB四个静态环境因素中,对街谷流场及污染物扩散的影响程度从大到小依次是,风速、AR、ASF 和 HB。在研究街谷动态环境因素中,基于参考文献数据建立了数值模型,并利用理论公式对该模型进行了检验。结合验证后的数值模型和动网格技术考察了 5种车辆行驶速度和6种车辆行驶工况对街谷近地面流场及污染物扩散的影响,主要结论如下:(1)车速会影响污染物由近地层内向近地层外扩散的能力,且较大的车速对应着较弱的扩散能力。(2)车辆行驶工况对近地层污染物的扩散有明显影响,且车辆的减速过程对应着更强的污染物扩散能力。

占龙飞,束炯,陈亮[10](2017)在《行列式街区风场和污染物浓度场分布特征》文中指出为了探讨街区风场和污染物的传输特性,本文基于计算流体力学软件FLUENT数值模拟了行列式街区的风场和污染物浓度,采用RNGκ-ε湍流模型,以接近实况并在街道中央设置了线性污染源的非孤立三维行列式街区作为研究对象,经过风洞实验验证数值方案可行,研究分析了微尺度范围内的三维街区下游及其内部流场与污染物浓度的分布特征,并对流场和污染物浓度的分布特征进行了解释。结果表明:由于建筑群的阻挡作用,导致建筑群下风方向产生风速的低值涡旋区,并聚集了大量来自街区内部的污染物;在街区两个主干道风速入口处附近,受狭管效应作用形成风速最大值区,相应的污染物浓度最低。与以往研究结果一致,在高宽比为1:1的街道峡谷内均产生了一个顺时针涡旋,且污染物主要聚集在背风面底层;污染物的扩散与湍流强度和风速密切关系,在高湍流区域和风速较大的迎风面表现为污染物浓度较低,反之,背风面污染物浓度较高。本文研究结果可以为合理设计街区布局和利用自然风缓解城市高密度地区空气污染提供科学依据。

二、日光照射地面对街道峡谷内流场的影响研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、日光照射地面对街道峡谷内流场的影响研究(论文提纲范文)

(1)城市街道峡谷行道树覆盖下大气颗粒物空间扩散规律与调控(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略词表
1 绪论
    1.1 研究背景、目的及意义
    1.2 研究综述
        1.2.1 城市植物削减大气颗粒物的效率研究
        1.2.2 城市街道峡谷内大气颗粒物的扩散规律研究
        1.2.3 城市街道峡谷内大气颗粒物扩散的研究方法
        1.2.4 行道树对城市街道峡谷大气颗粒物扩散影响的不确定性
    1.3 研究内容
    1.4 研究框架
2 街道峡谷行道树树冠郁闭度对颗粒物衰减系数的影响
    2.1 引言
    2.2 研究方法
        2.2.1 研究区概况与样点设置
        2.2.2 测定指标与测定方法
        2.2.3 数据分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 街道峡谷几何特征与气象条件分析
        2.3.2 行道树带结构特征与颗粒物浓度的相关性分析
        2.3.3 行道树郁闭度与颗粒物衰减效率的回归分析
        2.3.4 影响街道峡谷中颗粒物扩散的树冠郁闭度分析
    2.4 讨论与小结
        2.4.1 影响街道峡谷内颗粒物浓度的植被因素
        2.4.2 城市街道峡谷内有利于降低颗粒物污染的行道树郁闭度
3 街道峡谷行道树生长型对颗粒物浓度与粒径时间变化特征的影响
    3.1 引言
    3.2 研究方法
        3.2.1 样地设置与测定时间
        3.2.2 测定指标与测定方法
        3.2.3 数据分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 不同生长型行道树下街道峡谷颗粒物浓度的日变化特征
        3.3.2 夏、冬季街道峡谷颗粒物浓度与气象因子的相关性分析
        3.3.3 常绿落叶行道树下街道峡谷不同粒径颗粒物扩散的季节变化
    3.4 讨论与小结
        3.4.1 街道峡谷夏、冬季颗粒物浓度日变化特征及影响因子
        3.4.2 街道峡谷行道树季相变化对颗粒物粒径的影响
        3.4.3 行道树生长型对街道峡谷颗粒物扩散效应的季节性影响
4 街道峡谷纵横比及朝向对颗粒物浓度变化的影响
    4.1 引言
    4.2 研究方法
        4.2.1 样地设置与测定时间
        4.2.2 测定指标与方法
        4.2.3 数据分析
    4.3 结果与分析
        4.3.1 不同纵横比街道峡谷内颗粒物浓度的变化特征
        4.3.2 不同朝向街道峡谷内颗粒物浓度的变化特征
    4.4 讨论与小结
        4.4.1 街道峡谷纵横比对颗粒物扩散的影响
        4.4.2 街道峡谷朝向对颗粒物扩散的影响
5 街道峡谷内颗粒物的垂直扩散规律研究
    5.1 引言
    5.2 研究方法
        5.2.1 样地设置与测定时间
        5.2.2 测定指标与数据分析
    5.3 结果与分析
        5.3.1 街道峡谷内颗粒物浓度的垂直分布特征
        5.3.2 街道峡谷内颗粒物垂直扩散的影响因子
    5.4 讨论与小结
6 街道峡谷内大气颗粒物扩散的微气候模拟研究
    6.1 引言
    6.2 研究方法
        6.2.1 三维微气候模型ENVI-met建模初始边界控制与参数设定
        6.2.2 行道树郁闭度情景模拟设置
        6.2.3 行道树叶面积密度情景模拟设置
        6.2.4 街道峡谷纵横比与朝向情景模拟设置
        6.2.5 模型模拟计算与后处理
    6.3 结果与分析
        6.3.1 不同行道树郁闭度下街道峡谷颗粒物扩散与分布特征
        6.3.2 不同行道树叶面积密度下街道峡谷颗粒物浓度场分布特征
        6.3.3 不同纵横比与朝向街道峡谷内颗粒物空间变化特征
        6.3.4 微环境模型的验证与敏感性分析
    6.4 讨论与小结
        6.4.1 行道树郁闭度影响街道峡谷颗粒物扩散与分布的规律
        6.4.2 行道树叶面积密度影响街道峡谷颗粒物浓度场分布的规律
        6.4.3 街道峡谷纵横比与朝向影响颗粒物空间扩散的规律
7 结论与展望
    7.1 主要结论
        7.1.1 街道峡谷行道树覆盖下大气颗粒物空间扩散规律
        7.1.2 街道峡谷行道树覆盖下大气颗粒物空间扩散模拟
        7.1.3 基于颗粒物扩散的城市街区行道树定量化配置策略
    7.2 创新之处
    7.3 研究展望
参考文献
攻读博士学位期间的研究成果
致谢

(3)异形街谷空间内污染物传播特性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
主要符号表
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 城市空气污染问题
        1.1.2 城市空气污染研究尺度
        1.1.3 城市空气污染研究方法
        1.1.4 城市空气污染湍流因素
    1.2 城市空气污染研究现状
        1.2.1 街谷几何结构的影响
        1.2.2 风向风速的影响
        1.2.3 热效应的影响
        1.2.4 汽车移动产生湍流的影响
    1.3 课题主要研究内容及意义
        1.3.1 论文的主要框架
        1.3.2 论文研究内容及意义
    1.4 本章小结
第2章 理论基础及研究方法
    2.1 湍流模拟的数值方法
        2.1.1 湍流求解方法的分类
        2.1.2 湍流求解方法的选取
        2.1.3 湍流模型控制方程
        2.1.4 控制方程离散化
    2.2 环境风的设置方法
    2.3 污染物浓度的无量纲化
    2.4 本章小结
第3章 高架桥-街谷内污染物扩散的协同性影响分析
    3.1 引言
    3.2 场协同理论
        3.2.1 基本介绍
        3.2.2 传质场协同原理分析
    3.3 物理模型
    3.4 网格独立性验证
    3.5 结果和讨论
        3.5.1 高架桥高度的影响
        3.5.2 高架桥宽度的影响
        3.5.3 环境风速的影响
    3.6 本章小结
第4章 架空层-非对称街谷内污染物传播特性
    4.1 引言
    4.2 物理模型
    4.3 网格独立性验证
    4.4 结果和分析
        4.4.1 AR=1 街谷中污染物扩散特性
        4.4.2 AR=2 街谷中污染物扩散特性
        4.4.3 目标街谷背风面污染物扩散特性
        4.4.4 1.5m行人高度处污染物扩散特性
    4.5 本章小结
第5章 热效应对复杂立体交通系统内污染物传播的影响
    5.1 引言
    5.2 物理模型
    5.3 模型验证
    5.4 结果与分析
        5.4.1 北风时太阳辐射对街谷污染物的影响
        5.4.2 西风时太阳辐射对街谷污染物的影响
    5.5 本章小节
第6章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 未来研究展望
致谢
参考文献
附录 A 作者攻读硕士期间取得的成果
附录 B 作者攻读硕士学位期间参与导师的科研项目

(4)基于局部气候分区的成都市街道层峡风环境景观影响要素研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 城市热环境问题
        1.1.2 城市风环境问题
        1.1.3 城市街道层峡的影响意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 城市热岛效应研究现状
        1.2.2 城市风环境研究现状
        1.2.3 城市街道层峡微气候环境研究现状
    1.3 研究目的和意义
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究意义
    1.4 研究方法、内容及创新点
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法
        1.4.3 研究创新点
    1.5 技术路线
    1.6 小结
第二章 街道层峡风环境的影响要素分析
    2.1 城市冷热岛区域分布对街道层峡的影响
        2.1.1 地表温度反演
        2.1.2 局部气候分区
    2.2 城市街道层峡影响要素
        2.2.1 城市街道层峡气候影响要素
        2.2.2 城市街道层峡空间影响要素
        2.2.3 城市街道层峡景观影响要素
    2.3 街道层峡绿地设计要素
        2.3.1 街道层峡带状绿地空间类型
        2.3.2 街道层峡竖向林荫空间类型
        2.3.3 植物种植设计要素
    2.4 小结
第三章 连接冷热岛的成都市街道层峡实例及特征分析
    3.1 连接城市冷热岛的成都市街道层峡
        3.1.1 成都市局部气候分区
        3.1.2 成都市地表温度反演
        3.1.3 连接城市冷热岛的成都市街道层峡
    3.2 连接冷热岛的街道层峡特征分析
        3.2.1 街道热岛效应分析
        3.2.2 街道形态要素分析
        3.2.3 街道景观要素分析
    3.3 连接冷热岛的街道层峡特实例选取
    3.4 小结
第四章 基于绿地要素对风环境影响效应的仿真模型优化
    4.1 FLUENT软件介绍
    4.2 计算耦合模型优化构建
        4.2.1 基于风速模拟的计算模型优化
        4.2.2 基于湿度模拟的计算模型优化
        4.2.3 基于温度模拟的计算模型优化
    4.3 计算耦合模型优化验证分析
        4.3.1 研究区域及实地测量
        4.3.2 模型选择与数值精确表达关联分析
        4.3.3 植物蒸腾源项的降温增湿效应分析
    4.4 实例街道层峡模拟验证分析
        4.4.1 研究区域实地测量
        4.4.2 街道建模及参数设置
        4.4.3 实测及模拟结果对比分析
    4.5 小结
第五章 基于景观影响要素的优化设计策略研究
    5.1 理想模拟情景设置
        5.1.1 理想模拟几何模型构建
        5.1.2 理想模拟案例情景设置
    5.2 不同影响要素下风环境模拟结果对比分析
        5.2.1 街道层峡整体风环境模拟结果分析
        5.2.2 街道层峡内部风环境模拟结果分析
    5.3 街道层峡风环境优化绿地设计策略
        5.3.1 林荫空间类型的影响
        5.3.2 行道树栽植间距的影响
        5.3.3 行道树底层灌木栽植的影响
        5.3.4 不同情境下绿地设计策略的指导建议
    5.4 小结
总结与展望
致谢
参考文献
附录一:静风城市统计结果
附录二:成都市玉皇观街实测数据
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

(5)空气温度差异对城市街道峡谷通风及污染物分布特征影响的研究(论文提纲范文)

0 引 言
1 数值模拟方法及边界条件
    1.1 城市冠层模型与CFD模型的耦合计算方法
    1.2 模拟工况及边界条件设置
2 模拟结果分析及评价
    2.1 街道峡谷通风性能评价指标
    2.2 模拟结果分析
3 结 论

(7)含高架桥的城市道路十字路交叉口处街谷空气环境的数值模拟(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容与意义
第二章 街道峡谷数值模拟的数学物理模型
    2.1 湍流模型
        2.1.1 湍流模型的分类介绍
        2.1.2 湍流模型控制方程
    2.2 计算模型
        2.2.1 模型介绍
        2.2.2 边界条件
    2.3 控制方程离散化
    2.4 网格的划分和独立性考核
    2.5 计算模型的验证
第三章 风向平行于高架桥方向时城市十字路交叉口的街谷空气环境
    3.1 风向平行于高架桥方向时城市十字路交叉口的空气流场
        3.1.1 X轴截面上的流场分布和气流速度
        3.1.2 Y轴截面上的流场分布和气流速度
        3.1.3 Z轴截面上的流场分布和气流速度
    3.2 风向平行于高架桥方向时城市十字路交叉口的湍流分布
        3.2.1 X轴截面上的湍流分布
        3.2.2 Y轴截面上的湍流分布
        3.2.3 Z轴截面上的湍流分布
    3.3 风向平行于高架桥方向时城市十字路交叉口的CO浓度分布
        3.3.1 X轴截面上的污染物浓度分布
        3.3.2 Y轴截面上的污染物浓度分布
        3.3.3 Z轴截面上的污染物浓度分布
    3.4 本章小结
第四章 风向垂直于高架桥方向时城市十字路交叉口的街谷空气环境
    4.1 风向垂直于高架桥方向时城市十字路交叉口的空气流场
        4.1.1 Y轴截面上的流场分布和气流速度
        4.1.2 X轴截面上的流场分布和气流速度
        4.1.3 Z轴截面上的流场分布和气流速度
    4.2 风向垂直于高架桥方向时城市十字路交叉口的湍流分布
        4.2.1 Y轴截面上的湍流分布
        4.2.2 X轴截面上的湍流分布
        4.2.3 Z轴截面上的湍流分布
    4.3 风向垂直于高架桥方向时城市十字路交叉口的CO浓度分布
        4.3.1 Y轴截面上的污染物浓度分布
        4.3.2 X轴截面上的污染物浓度分布
        4.3.3 Z轴截面上的污染物浓度分布
    4.4 本章小结
第五章 结论和展望
    5.1 主要结论
    5.2 研究创新和展望
引用文献
攻读硕士期间发表的学术论文
附录
致谢

(8)城市街谷绿化形式对机动车尾气扩散影响的数值模拟研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景与意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 城市街道污染物扩散的影响因素研究
        1.2.2 城市街道污染物扩散的研究方法进展
        1.2.3 小结
    1.3 研究内容与方法
    1.4 技术路线
2 城市街谷空气污染物扩散的数值模拟平台构建
    2.1 ENVI-met软件
        2.1.1 主要特点
        2.1.2 模型与网格结构
        2.1.3 数学模型简介
        2.1.4 边界条件类型、输入量及输出量
        2.1.5 污染物扩散方面的应用
    2.2 物理模型及边界条件参数的本土化研究
        2.2.1 街谷模型
        2.2.2 绿化带空间配置
        2.2.3 植物特征因子参数
        2.2.4 尾气污染源参数
        2.2.5 基本环境参数
        2.2.6 网格设置
    2.3 本章小结
3 街谷绿化带空间配置与机动车排放PM10扩散的关联性研究
    3.1 街谷绿化带空间配置情景设计
    3.2 模拟条件设置
    3.3 不同街谷方向下绿化带空间配置对PM10扩散的影响
        3.3.1 正交方向街谷
        3.3.2 斜交方向街谷
        3.3.3 平行方向街谷
    3.4 本章小结
4 街谷绿化植物特征因子与机动车排放PM10扩散的关联性研究
    4.1 街谷绿化植物特征因子情景设计
    4.2 模拟条件设置
    4.3 不同街谷方向下绿化植物特征因子对机动车排放PM10扩散的影响
        4.3.1 叶面积密度对PM10扩散的影响
        4.3.2 树冠底部高度对PM10扩散的影响
        4.3.3 树冠形状对PM10扩散的影响
        4.3.4 绿篱高度对PM10扩散的影响
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 本文主要结论
    5.2 未来研究展望
参考文献
图表目录
致谢

(9)城市街谷车流污染扩散规律研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景、目的及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 街谷几何因素
        1.2.2 气象因素
        1.2.3 人为因素
        1.2.4 机动车污染道路扩散预测模型及评价指标
        1.2.5 文献调研小结
    1.3 论文研究对象、内容及方法
        1.3.1 研究对象及创新点
        1.3.2 研究方法及技术路线
        1.3.3 论文结构
第2章 污染物扩散量化指标及数值模拟理论
    2.1 尾气扩散控制方程
    2.2 湍流理论及数值模拟方法
    2.3 街谷通风与污染物扩散评价指标
    2.4 本章小结
第3章 静态环境因素下的街谷污染物扩散规律分析
    3.1 二维街谷数值模型的建立和风洞试验验证
        3.1.1 风洞试验介绍
        3.1.2 数值模型的建立与验证
    3.2 街谷静态因素对污染物扩散和流场的影响
        3.2.1 环境风速对街谷扩散的影响
        3.2.2 街谷形状因子对街谷扩散的影响
        3.2.3 街谷对称性对街谷扩散的影响
        3.2.4 建筑物高宽比对街谷扩散的影响
        3.2.5 建筑物屋顶形状对街谷流场和污染物扩散的影响
        3.2.6 静态影响因素与评价指标间的关联性研究
    3.3 结果分析与总结
    3.4 本章小结
第4章 动态环境因素下的街谷污染物扩散规律分析
    4.1 车辆行驶下的数值模型建立与验证
        4.1.1 车辆行驶模型的建立
        4.1.2 数值模型的验证
    4.2 车速对街谷流场及污染物扩散的影响
    4.3 车辆行驶工况对街谷流场及污染物扩散的影响
    4.4 本章小结
第5章 结论及展望
    5.1 论文结论
    5.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
    一 攻读硕士学位期间发表的论文
    二. 攻读硕士学位期间参加的科研项目

(10)行列式街区风场和污染物浓度场分布特征(论文提纲范文)

引言
1 资料与方法
    1.1 风洞实验对FLUENT软件模拟结果的合理性检验
    1.2 建筑模型与计算方法
2 结果分析
    2.1 街谷风场和污染物浓度特征
    2.2 街谷不同区域风场和污染物浓度特征
3 结论与讨论

四、日光照射地面对街道峡谷内流场的影响研究(论文参考文献)

  • [1]城市街道峡谷行道树覆盖下大气颗粒物空间扩散规律与调控[D]. 汪小爽. 华中农业大学, 2021(02)
  • [2]乌鲁木齐市不同街谷空间形态下的交通相关污染物浓度特征研究[D]. 柴晋鹏. 新疆师范大学, 2021
  • [3]异形街谷空间内污染物传播特性研究[D]. 赵振. 武汉理工大学, 2020(08)
  • [4]基于局部气候分区的成都市街道层峡风环境景观影响要素研究[D]. 苏宛仪. 西南交通大学, 2019(03)
  • [5]空气温度差异对城市街道峡谷通风及污染物分布特征影响的研究[J]. 梁廷政,柳靖,牛旸旸. 建筑科学, 2019(02)
  • [6]建筑壁面热效应对街道峡谷污染物扩散的数值模拟研究[A]. 杨文良,钱丽冰,崔鹏义,黄远东. 2018中国环境科学学会科学技术年会论文集(第二卷), 2018
  • [7]含高架桥的城市道路十字路交叉口处街谷空气环境的数值模拟[D]. 秦成君. 太原理工大学, 2018(10)
  • [8]城市街谷绿化形式对机动车尾气扩散影响的数值模拟研究[D]. 任思佳. 华中农业大学, 2018(01)
  • [9]城市街谷车流污染扩散规律研究[D]. 李恐龙. 西南石油大学, 2018(07)
  • [10]行列式街区风场和污染物浓度场分布特征[J]. 占龙飞,束炯,陈亮. 气象与环境学报, 2017(05)

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阳光对街道峡谷流场的影响
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