本文通過耦合CFD(計算流體力學(xué))模式和中尺度天氣模式,模擬了甘肅省榆中縣城區(qū)的大氣流動和污染物擴散。模式選用Fluent計算流體力學(xué)模式和WRF中尺度大氣模式。首先利用榆中縣城外場觀測試驗數(shù)據(jù),檢驗了Fluent用于模擬城市區(qū)域流場和污染物擴散的可行性,而后利用WRF模式進行積分運算,模擬結(jié)果通過單向傳遞方式為Fluent提供邊界條件,繼而進行城市區(qū)域的精細尺度模擬。WRF模式模擬采用4重嵌套,最里層計算區(qū)域覆蓋了縣城范圍,其水平分辨率為lkm,使用NCEP1�！�1。再分析資料作為WRF模式的初始條件和邊界條件。WRF模式積分24h,從2011年10月7日08：00-8日08：00。通過與實況資料對比,WRF對天氣形勢和氣象要素的模擬都與實況吻合得很好。風(fēng)向誤差小于300,風(fēng)速誤差小于1.5m/s,溫度誤差小于1℃時,10m風(fēng)向、風(fēng)速、2m溫度的模擬準(zhǔn)確率分別為0.54、0.46和0.64。WRF-Fluent耦合模式利用WRF模擬10min/次的結(jié)果,計算了5個小時,從10月7日15：00-20：00,其中15：15-18：45為有污染物釋放階段,與外場觀測一致。WRF-Fluent...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 風(fēng)洞試驗
        1.2.2 外場觀測
        1.2.3 數(shù)值模擬
    1.3 論文主要內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 創(chuàng)新點
第二章 流體力學(xué)基本理論簡介
    2.1 流體及其流動狀態(tài)分類
    2.2 流力學(xué)基本方程
        2.2.1 質(zhì)量守恒方程(連續(xù)方程)
        2.2.2 動量守恒方程
        2.2.3 能量守恒方程
        2.2.4 標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流方案
    2.3 初始條件和邊界條件
        2.3.1 初始條件
        2.3.2 邊界條件
第三章 計算流體力學(xué)軟件及中尺度天氣模式
    3.1 計算流體力學(xué)軟件
        3.1.1 Fluent軟件
        3.1.2 網(wǎng)格生成方法及Gambit軟件
        3.1.3 Tecplot后處理
    3.2 中尺度天氣模式WRF
第四章 實際觀測資料驅(qū)動下的Fluent模擬試驗
    4.1 外場試驗介紹
    4.2 數(shù)值驗證試驗
    4.3 數(shù)值模擬結(jié)果
        4.3.1 流場模擬結(jié)果
        4.3.2 污染物模擬結(jié)果
第五章 WRF模式驅(qū)動下計算流體力學(xué)預(yù)測試驗
    5.1 WRF模式輸出場
        5.1.1 試驗設(shè)置
        5.1.2 模擬結(jié)果
    5.2 WRF模式結(jié)果驅(qū)動Fluent
        5.2.1 Fluent試驗設(shè)置
        5.2.2 驅(qū)動方法
    5.3 WRF-Fluent預(yù)報結(jié)果
        5.3.1 流場分析
        5.3.2 污染物擴散分析
    5.4 Fluent用于城市流場和污染物擴散模擬的討論
第六章 結(jié)論及展望
    6.1 本文的主要結(jié)論
    6.2 不足與展望
參考文獻
在學(xué)期間的研究成果
致謝



本文編號：4019018