基于CFD的校区建筑群行人高度风环境分析与评价

校园建筑群的规划需要考虑人的舒适度.以浙江理工大学下沙校区中心建筑群为考察对象,对附近的行人高度风环境和空气污染物扩散情况进行了分析和评价.采用流体数值模拟技术CFD对各种影响因素进行了相应的计算,最后给出了评价和优化建议.分析表明:模拟情况与实地测量情况具有可比性;目标区域风场将产生较大混乱气流;不同的风速对于污染物的分布影响不大,污染物倾向于在建筑物的迎风面高压区聚集.     

天津地区居住区采光与室外风环境模拟研究

随着居住区建筑密度的不断增大,其采光与室外风环境已成为影响人居品质的重要因素,并关系到行人的舒适性甚至安全问题,通过计算机对居住区风环境进行模拟研究,以便在建筑设计阶段通过调整建筑群的布局来进行室外风环境的改善,已成为评价居住区规划优劣的必要手段和重要途径.文章通过计算机仿真系统采用计算流体动力学(CFD)数值模拟技术和多区域网络模型方法,配合相应的评价标准和指标体系,对天津地区居住区室外风环境进行了计算机模拟,对室外行人高度风环境进行定量评估;并结合建筑采光模拟进行综合分析评价,针对居住区中行人高度风对建筑外形设计、布局分布影响提出了相应的改进建议.     

侧风条件下电站大型冷却塔建筑群热力特性的数值模拟研究

文中首先建立了自然通风湿式冷却塔建筑群数值模拟模型,并与实验数据进行对比验证.接下来研究了不同方向侧风对冷却塔建筑群的影响,研究发现,冷却塔上风向的建筑往往会产生不利影响,而对于上风向无任何阻碍的冷却塔而言,其效率在风速为5 m/s时最低;此外,对于沿风向排列的多个冷却塔,当风速较低时,下风向的冷却塔冷却能力较高,当风速较高时则相反.最后,根据以上结论,提出了两种参照地区风资源情况对冷却塔群进行优化排布方式,冷却塔群各冷却效率有一定提升,单塔冷却效率提升最高可达3.54%.     

亚热带建筑室外风环境CFD模拟分析

为了研究亚热带气候条件下建筑群的室外风环境,以广州地区自然气候条件为基础,以可压缩空气为研究对象,建立了不同布局建筑群的物理和数学模型,并应用CFX软件模拟了建筑群的室外稳态湍流流场,结合得到的速度场、压强场和WBGT值,分析比较了不同布局建筑群的室外风环境,得到了最大风速区域和涡旋产生区域,确定了最佳的建筑布局,并对风环境恶劣的区域提出了改善措施．     

平面布局对高层建筑群风环境影响的数值研究

马剑，陈水福采用基于Reynolds时均方程和重正化群（RNG）k-ε湍流模型的数值模拟方法，分析了由6幢方形截面高层建筑组成的建筑群的周围风环境.通过改变初始呈两行三列布置的各列建筑的横风向间距，得到了8种不同布局型式的建筑群，对各建筑群周围人行高度（2 m）处的风速比和风速矢量场进行了比较.结果显示，当6幢建筑成围合型排列或成两行平行（并列型）排列时风环境较佳，当成Y型或U型排列时巷道效应和风速加强现象比较严重.     

风对高层建筑之间烟雾和污染物质运动及散布的影响

研究了浮力引起的高层建筑之间的烟雾运动和污染物质的浓度散布，特别是在不同速度来风影响下风和烟雾以及污染物质量浓度相互作用的一般规律。这一工作说明使用三维湍流k-ε方程，考虑浮力项的作用，除了可以预示某一房间内产生的烟雾运动和散布外，还可以预示某一建筑物中的污染源在风与浮力作用下的运动及对其它建筑的影响程度。对建筑群楼房之间的距离，楼房的高度和宽设计应给予充分考虑。     

行列式布局建筑群风环境的试验及优化设计

为了研究如何通过选择合理的布局方式来改善建筑群内的风环境,设计并进行了一系列的风洞试验,对整个建筑群的流场进行了测试以获得整体的风环境状况.通过研究风速比和布局参数、风向角的关系给出了便于设计应用的风速比等值线图.引入了行列式建筑群的无量纲布局参数的定义,以便于研究成果的应用;提出了最小化最大风速比和最小化非期望区域面积的两种优化设计理念,并应用这两种优化理念确定了小区的合理布局参数,改善了风环境.     

城市街道峡谷机动车污染物扩散的模拟研究

采用数值模拟技术对城市街道峡谷机动车污染物的扩散规律进行了研究。介绍了城市街道峡谷机动车污染物扩散的数学模型 ,对街道峡谷内部气流运动及污染物浓度分布进行了模拟计算 ,获得了城市街道峡谷机动车污染物的扩散规律 ,并分析了街道形状对污染物扩散的影响。研究结果可为城市街道大气污染监测、评价及防治提供科学依据。     

建筑群屋顶风荷载的风洞实验研究

通过对陕西省游泳跳水馆建筑群屋顶风荷载的大气边界层风洞实验研究,确定了不同风向角下建筑群屋顶最大风压系数Cpi值及悬挑罩棚的掀起力,给出了建筑群屋顶风荷载体形系数.结果表明在一定风向角下,建筑物屋顶各区域总是靠建筑物迎风面的外侧风荷载偏大;改变风向角,风荷载将发生变化,最大Cpi的风向角区为α=0～90°;个别区域,特别是α=90°的A区,α=45°的B区,α=67.5°的C区,α=270°的D区屋顶风荷载增加,应考虑局部最大Cpi的影响;悬挑罩棚最大掀起力发生在α=45°, Cpi=1.44.     

渤海新区海岸带生态环境研究

文中利用PSR模型原理,建立渤海新区海岸带生态环境数学模型,通过数学模型,模拟了污染物随水流的迁移路径,从而确定渤海新区海岸带各个区域污染物的浓度和污染物数量的分布规律;确定生态环境评价指标体系并对渤海新区海岸带的生态环境进行了综合评价,为渤海新区海岸带生态保护规划提供了基础数据。     

基于CFD模拟的高密度街区交通污染物分布

高密度城市街区的空间特征对其内部交通污染物的浓度分布有显著影响.为研究高密度城市街区中交通污染物扩散和分布的影响因素,建立了深圳市某高密度街区的空间模型.以东北、西南偏南两个典型风向上模拟的PM2. 5和氮氧化合物浓度作为交通污染物积累的量化指标,采用计算流体动力学模拟的方法,对室外交通污染物的扩散进行数值模拟.结果表明,道路上的交通污染物浓度明显高于建筑组团内部的;尽管污染物的排放可能会引起街区内某些位置的污染物累积,但城市绿化和城市通风廊道等开放空间可能会促进交通污染物的稀释;建筑物形态以及下冲风对交通污染物的扩散有影响.     

高层建筑风场的数值模拟和风洞试验结果比较

以中华城商业社区高层建筑群为工程背景,采用RNGk-ε湍流模型模拟了建筑群中超高层建筑的表面平均风压分布及周围风环境,计算了与风洞试验等雷诺数及增大来流风速和模型尺寸提高雷诺数后的两类雷诺数工况,并同风洞试验结果进行了对比。结果表明,在等雷诺数情况下,风洞试验和数值模拟得到的超高层建筑表面风压分布较为一致,数值差别在15%以内;数值模拟与试验雷诺数相差25倍的工况中,当多数建筑主轴向与来流风速成一定角度时,超高层建筑的风压分布及周围流场的数值模拟结果与试验较一致;当多数建筑主轴向与来流风速平行时,尾流中旋涡分布的数值模拟结果与试验差异明显,但平均风压分布的数值模拟与试验结果略显差别。     

热力效应下传染病医院污染物浓度变化试验研究

与常规建筑不同,传染病医院的建设需严格控制其周边风环境与污染物浓度,而当前对其研究还极其匮乏.以长沙市某在建传染病医院为研究背景,利用大尺寸风洞10 m(宽)×3 m(高)对不同热力效应下医疗建筑风环境和污染物扩散进行了详细分析,探究了建筑布局和植被对病区气悬污染物扩散的影响.研究结论表明:在-0.23相似文献   

基于CFD技术的群体建筑风环境研究

采用基于Reynolds时均N-S方程和RNGk-ε湍流模型的数值研究方法,分别对具有风洞试验结果的单幢方形截面建筑和多幢矩形截面建筑组成的建筑群周围的风环境进行了数值模拟,计算区域的划分采用具有良好适应性的四面体网格并用有限容积法对控制微分方程进行离散,利用FLUENT软件实现了整个流场的数值求解.计算结果显示,采用RNGk-ε湍流模型的数值计算值与风洞试验值相比,在建筑物的拐角分离区域偏大,背风负压区吻合良好,总体上较好.     

华北某城市公路污染物排放对小区的影响分析

用描述湍流运动的κ-ε双方程模拟,模拟某城市以公路为线源污染物对某一个典型新建居民小区的影响,得到大气流场、污染物浓度场.分析研究建筑物周围的流场和污染物浓度场的分布情况,从而得到指导小区规划和建设的理论依据.     

基尼系数法在惠州市水污染物总量负荷分配中的应用

通过借鉴评价收入公平性的指标——基尼系数的概念,提出了惠州市区域间水污染物总量分配方案合理性的评估方法。使用基尼系数法分析了惠州市各县区人口、GDP、水资源量、环境容量等指标对分配的影响,绘制各影响因素与主要污染物的洛伦茨曲线,并根据洛伦茨曲线对分配方案的合理性进行评估;按照合理的基尼系数范围确定各县区主要污染物排污量的削减方案。结果表明:基于水资源量与环境容量的洛伦茨曲线反映了惠州市区域水污染情况日趋严峻,为污染物总量负荷分配及削减方案提供了依据。     

水库降低水位运行对库区水质影响的预测研究

水库在很多情况下会降低水位运行,在大坝检修或治理时通常也会降低水位。为了定量研究水库降低水位运行期间库区水质的分布及变化规律,采用数值模拟的方法对某水库水质进行了预测。建立了大型水库平面2维非恒定流水动力模型和水质模型,采用该水库实测成果对模型进行了验证,并利用该模型对该大坝治理期间降低水位运行对库区水质的影响进行了预测。结果表明:随着水位降低,库区污染物浓度升高,水质变差;随着水位回升,污染物浓度降低,水质逐渐变好。水库降低水位运行将对水质造成不利影响,因此,在水库低水位运行期间,需严格控制库区污染源,同时加强水环境监督管理与监测。本文模拟结果对于开展水库降水位期间水环境影响的定量预测评价、保护库区水环境具有一定的理论意义和应用价值。     

砖下垫面对降雨径流污染物削减作用的研究

针对目前主要的房屋材料──砖,进行了一系列室内模拟降雨径流实验,考察了不同污染物浓度、不同流量对实验结果的影响。结果表明:原水浓度越小,砖吸附径流污染物的效果越好;降雨强度越大,径流污染物削减率越好。     

基尼系数法在惠州市水污染物总量负荷分配中的应用

通过借鉴评价收入公平性的指标--基尼系数的概念,提出了惠州市区域间水污染物总量分配方案合理性的评估方法.使用基尼系数法分析了惠州市各县区人口、GDP、水资源量、环境容量等指标对分配的影响,绘制各影响因素与主要污染物的洛伦茨曲线,并根据洛伦茨曲线对分配方案的合理性进行评估;按照合理的基尼系数范围确定各县区主要污染物排污量的削减方案.结果表明基于水资源量与环境容量的洛伦茨曲线反映了惠州市区域水污染情况日趋严峻,为污染物总量负荷分配及削减方案提供了依据.     

典型车用壳体零件温挤压成形工艺数值模拟

采用刚塑性有限元法,借助DEFORM-3D软件对典型车用壳体零件温挤压成形过程中金属的流动情况进行了模拟,以成形栽荷为评价指标,对关键工艺参数进行了分析．结果表明：坯料温度和摩擦因数对载荷影响较大;模具预热温度对载荷影响不显著．基于Archard磨损模型对凹模的磨损情况进行模拟,分析了磨损原因,并提出改善方法,模拟结果将对车用壳体零件的实际挤压生产起到积极的指导作用．