自然通風(fēng)是增加室內(nèi)新風(fēng)和改善室內(nèi)熱環(huán)境最簡單最經(jīng)濟(jì)的通風(fēng)方式。在一年中的氣候溫和時(shí)段，居住者通常習(xí)慣打開窗戶，讓建筑進(jìn)行自然通風(fēng)。然而，當(dāng)室外空氣污染物濃度較高時(shí)，自然通風(fēng)可能導(dǎo)致室內(nèi)空氣環(huán)境惡化。在這一背景下，本文采用三維CFD模擬和現(xiàn)場觀測的方法，對臨街建筑開窗條件下，街谷內(nèi)氣流流動(dòng)和污染物的分布特征及室內(nèi)外空氣環(huán)境的耦合效應(yīng)進(jìn)行了詳細(xì)分析與討論。利用數(shù)值方法對不同窗戶開啟率（WOP）情況下街谷和房間內(nèi)流場和污染物（以CO為代表）濃度場所做的模擬結(jié)果表明，WOP增大時(shí)，大量背景空氣將從街谷上游建筑通過穿透式通風(fēng)進(jìn)入街谷，從而導(dǎo)致街谷內(nèi)流場和污染物濃度場發(fā)生改變。在行列式和錯(cuò)列式街谷中，當(dāng)窗戶開啟率從0%增加到10%時(shí)，街谷內(nèi)污染物平均濃度將分別下降23%和23%~27%。模擬結(jié)果表明，當(dāng)街谷寬高比增加到4時(shí)，街谷內(nèi)的氣流結(jié)構(gòu)和污染物平均濃度將不再受窗戶開啟率的影響。在此基礎(chǔ)上，分析發(fā)現(xiàn)，窗戶開啟率不同時(shí)，上游建筑兩側(cè)的壓強(qiáng)差基本沒有明顯的變化，但下游建筑兩側(cè)的壓強(qiáng)差變化較大，并且由于上游建筑兩側(cè)壓強(qiáng)差為正，街谷內(nèi)的污染物將不會(huì)擴(kuò)散到上游建筑內(nèi)。因此，街谷兩側(cè)建筑的窗戶開啟率對下游建... 

【文章頁數(shù)】：177 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
目錄
摘要
ABSTRACT
主要符號表
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的簡要回顧
        1.2.1 街道峽谷的定義
        1.2.2 研究方法
        1.2.3 街谷內(nèi)氣流通風(fēng)和污染物擴(kuò)散特征
        1.2.4 臨街建筑室內(nèi)外空氣耦合關(guān)系
    1.3 本文研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 數(shù)值模擬的基本理論分析
    2.1 模型的選取
        2.1.1 湍流模型的分類
        2.1.2 湍流模型控制方程
        2.1.3 污染物擴(kuò)散方程
        2.1.4 常規(guī)邊界條件的確定
        2.1.5 控制方程的離散化方法
    2.2 網(wǎng)格獨(dú)立性檢測
    2.3 湍流模型的驗(yàn)證
        2.3.1 街谷內(nèi)流場的驗(yàn)證
        2.3.2 街谷內(nèi)濃度場的驗(yàn)證
        2.3.3 雙邊通風(fēng)建筑室內(nèi)外氣流耦合流動(dòng)的驗(yàn)證
    參考文獻(xiàn)
第三章 窗戶開啟率對街谷內(nèi)和臨街建筑室內(nèi)空氣環(huán)境的影響
    3.1 計(jì)算模型和邊界條件的確定
        3.1.1 物理模型和計(jì)算域
        3.1.2 網(wǎng)格獨(dú)立性
        3.1.3 常規(guī)邊界條件的確定
        3.1.4 實(shí)際建筑窗戶開啟率的測量和計(jì)算模型窗戶開啟率的確定
    3.2 窗戶開啟率對街谷空氣環(huán)境的影響
        3.2.1 窗戶開啟率對街谷內(nèi)通風(fēng)量和濃度的影響
        3.2.2 窗戶開啟率對街谷空間濃度影響的臨界寬高比
    3.3 窗戶開啟率對臨街建筑室內(nèi)環(huán)境的影響
        3.3.1 窗戶開啟率對臨街建筑房間通風(fēng)通量的影響
        3.3.2 窗戶開啟率對下游建筑附近污染物濃度分布的影響
        3.3.3 窗戶開啟率對臨街建筑室內(nèi)污染物濃度的影響
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 街谷幾何構(gòu)造對街谷內(nèi)和臨街建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響
    4.1 街道兩側(cè)建筑不對稱性對街谷內(nèi)空氣環(huán)境的影響
        4.1.1 計(jì)算模型和邊界條件的確定
        4.1.2 街谷對稱性對建筑周圍流場和顆粒物平均濃度的影響
        4.1.3 街谷對稱性對街谷內(nèi)濃度分布規(guī)律的影響
        4.1.4 街谷不對稱性與最不利街谷空氣質(zhì)量改善率
    4.2 臨街建筑不對稱性對建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響
        4.2.1 計(jì)算模型和邊界條件的確定
        4.2.2 街谷對稱性對臨街建筑房間通風(fēng)通量的影響
        4.2.3 街谷對稱性對下游建筑墻面附近污染物濃度的影響
        4.2.4 下游建筑的室外有效源強(qiáng)與街谷不對稱性的關(guān)系
    4.3 街谷長寬比對街谷內(nèi)污染物擴(kuò)散的影響
        4.3.1 物理模型與計(jì)算方法
        4.3.2 街谷長寬比對街谷內(nèi)流場和污染物濃度分布的影響
        4.3.3 街谷長寬比對污染物清除量的影響
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 上游阻擋建筑高度對目標(biāo)街谷流場和污染物分布的影響
    5.1 計(jì)算模型和邊界條件的確定
    5.2 上游建筑對街谷內(nèi)流場和通風(fēng)量的影響
        5.2.1 行列式
        5.2.2 錯(cuò)列式
    5.3 上游建筑對街谷內(nèi)濃度分布的影響
        5.3.1 行列式
        5.3.2 錯(cuò)列式
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 建筑室內(nèi)外典型污染物濃度的連續(xù)測量與相互關(guān)系分析
    6.1 采樣地點(diǎn)與觀測方法的選擇
        6.1.1 城市中心地區(qū)
        6.1.2 城郊地區(qū)
    6.2 室內(nèi)外污染物濃度的觀測結(jié)果
        6.2.1 工作日城市中心 CO 濃度日變化規(guī)律
        6.2.2 休息日城市中心 CO 濃度日變化規(guī)律
        6.2.3 郊區(qū)室外顆粒物濃度日變化規(guī)律
    6.3 室內(nèi)外污染物濃度關(guān)系的分析
        6.3.1 城市中心地區(qū)室內(nèi)外污染物濃度關(guān)系
        6.3.2 城市郊區(qū)室內(nèi)外濃度關(guān)系
    6.4 室內(nèi)外濃度關(guān)系的數(shù)值模擬結(jié)果
        6.4.1 窗戶開啟率對室內(nèi)外濃度關(guān)系的影響
        6.4.2 街谷對稱性對室內(nèi)外濃度關(guān)系的影響
    6.5 數(shù)學(xué)預(yù)測模型
        6.5.1 數(shù)學(xué)模型-質(zhì)量守恒原理
        6.5.2 室外 CO 濃度回歸分析
        6.5.3 室內(nèi)濃度的計(jì)算
    6.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.3 后續(xù)研究展望
攻讀博士學(xué)位期間完成的研究論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]上游建筑對街道峽谷內(nèi)流場和污染物分布特征的影響[J]. 朱強(qiáng),亢燕銘,楊方,鐘珂.  中國環(huán)境科學(xué). 2015(01)
[2]京津冀大氣霾污染及控制策略思考[J]. 王躍思,姚利,劉子銳,吉東生,王莉莉,張軍科.  中國科學(xué)院院刊. 2013(03)
[3]我國霧-霾成因及其治理的思考[J]. 張小曳,孫俊英,王亞強(qiáng),李衛(wèi)軍,張薔,王煒罡,權(quán)建農(nóng),曹國良,王繼志,楊元琴,張養(yǎng)梅.  科學(xué)通報(bào). 2013(13)
[4]動(dòng)態(tài)風(fēng)場及交通流量下街道峽谷內(nèi)污染物擴(kuò)散模擬[J]. 王樂,張?jiān)苽?顧兆林.  中國環(huán)境科學(xué). 2012(12)
[5]近十年中國灰霾天氣研究綜述[J]. 吳兌.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
[6]Air quality management in China:Issues,challenges,and options[J]. Shuxiao Wang,Jiming Hao School of Environment,and State Key Joint Laboratory of Environment Simulation and Pollution Control,Tsinghua University,Beijing 100084,China..  Journal of Environmental Sciences. 2012(01)
[7]風(fēng)向?qū)值缻{谷內(nèi)污染物擴(kuò)散的影響[J]. 謝海英,陳康民.  環(huán)境科學(xué)研究. 2011(05)
[8]中國區(qū)域主要顆粒物及污染氣體的排放源清單[J]. 曹國良,張小曳,龔山陵,安興琴,王亞強(qiáng).  科學(xué)通報(bào). 2011(03)
[9]關(guān)于三維長街谷空氣交換能力的討論[J]. 王友君,亢燕銘.  東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)
[10]Effects of Street-Bottom and Building-Roof Heating on Flow in Three-Dimensional Street Canyons[J]. Jae-Jin KIM,Jong-Jin BAIK.  Advances in Atmospheric Sciences. 2010(03)

博士論文
[1]長三角地區(qū)霾天氣形成機(jī)理和預(yù)報(bào)方法研究[D]. 鄧君俊.南京大學(xué) 2011
[2]機(jī)動(dòng)車尾氣在街谷中分布規(guī)律及其對建筑環(huán)境的影響[D]. 柳靖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]單級離心式壓縮機(jī)內(nèi)部流場分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 唐美玲.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2009
[2]街谷結(jié)構(gòu)內(nèi)流場和污染濃度場三維數(shù)值模擬研究[D]. 郭輝.河海大學(xué) 2007
[3]基于SIMPLE算法的湍流場的計(jì)算機(jī)仿真[D]. 占驚春.安徽大學(xué) 2007



本文編號：3656168