建筑物周围气流流动与污染物扩散机制研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文建筑物周围气流流动与污染物扩散机制研究作者姓名：庄仕琪指导教师：梁儒全教授东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：工程热物理论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月纛予≯2荔磊月锄爱雾贻捕沌唠评阅人：驮确锄便红东北大学2014年6月万方数据ADissertationinEngineeringThermophysicsIMImIlllllllIIIIIIIllIIIfillIlllJ0122083StudyonMechanismofgasfl

2、owandPollutantDisi"aroundtheBuildingDisperslonarountlleuilalngsByZhuangShiqiSupervisor：ProfessorLiangRuquanNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并

3、表示谢恩。学位论文作者签名：乇杉删日期：b肜、‘：w学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交淑的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年■一年口一年半口学位论文作者签名：亏2彳∥、签字日期：Ⅵ哆、。∥．彤导师躲写弓龟乞导师签名：1々蟹以签字日期：o舞．六碜万方数据东北大学硕士学位论文建筑物周围气流流动与污染物扩散机制研究摘

4、要随着城市的发展，汽车的数量急剧增加。建筑物的高度也不断增加，建筑群密度不断增大。排放的汽车尾气已经成为城市空气的主要污染源，严重影响了人们的身体健康。因此研究大气污染物在建筑群之间的扩散状况有重要意义。汽车尾气的主要成分是氮氧化物。对建筑群流场内的污染物浓度进行实测，在实际操作中不方便且工作量非常大。因此采用计算流体动力学CFD(ComputationalFluidDynamics)的方法，得到建筑群附近的风压、风速和污染物的分布情况。具体内容有：研究了影响单体建筑物的流场和浓度场分布的因素，包括入口速度、污染源位置和污染源排放强

5、度。由模拟结果得知，当污染源性质确定时，入口速度越大，越有利于大气污染物的扩散，当入口速度确定时，污染源离建筑物越近，排放强度越大，局部污染物浓度越高。在建设住宅小区的时候，要尽可能远离污染源，且在一年大多数时间内，风向是由建筑群吹向污染源。研究了双体建筑物的布局和高度差对流场和浓度场的影响。建筑物等高，当建筑物前后排列时，随着两建筑物前后距离的增加，迎风面和背风面浓度均增大。当左右排列时，在整个计算区域的对称中线处存在极小值，且距离越大，极小值越小。建筑物不等高时，第一座建筑物越低，迎风面浓度越高。在规划住宅小区时，可以适当安排建

6、筑物的高度以达到污染物扩散最理想的效果。研究了建筑群三种排列组合方式下污染物浓度的分布情况。需要重点注意的是，当建筑物按照围合式排列时，建筑物围合的区域浓度远比其他区域低。经过适当缩小相邻建筑物之间的距离，模拟发现围合区域的污染物浓度比未改进前降低了。总之，本文的研究结果将为改进优化建筑小区的结构布局，以此减少大气污染物对居民的身体健康的影响提供理论依据。关键词：建筑群；大气污染物扩散；数值模拟；结构布局；优化Ill万方数据东北大学硕士学位论文AbstractStudyonMechanismofgasflowandPollutant

7、DispersionaroundtheBuildingsAbstractThenumberofcarshasincreaseddramaticallyasthedevelopmentofthecities．Theheightanddensityofthebuildingsalealsoincreasing．Emissionfromautomobileshasbecomeamajorairpollutionsourceincities，whichseriouslyaffectspeople’Shealth．Therefore，thes

8、tudyonthediffusedsituationofatmosphericpollutantsaroundthebuildingsisimportant．Themaincomponentofautomobileemissionis