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城市大气环境的大涡模拟研究进展
  • ISSN号:1000-0992
  • 期刊名称:力学进展
  • 时间:2013
  • 页码:295-328
  • 分类:O355[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]清华大学工程力学系,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金(11132005,10925210,11002081);国家科技部支撑项目(MOST-2011BAK07801-03)和清华大学高性能计算平台项目资助.
  • 相关项目:湍流相干结构演化模型和减阻控制新方法的研究
中文摘要:

本文回顾城市大气污染扩散的研究实践与进展,介绍城市大气环境流动的特点和用现代计算流体力学手段开展城市大气环境的大涡模拟研究方法,包括:数学模型,控制方程、亚网格湍流模式、定解条件及其数值方法.其中,重点介绍中尺度到微尺度的耦合模型与适用于复杂城市下垫面(满足大涡模拟分辨率要求且计算量较小)的组合模型;并给出实际算例和结果分析,包括准确度的统计估算和湍流特性等.最后,讨论城市大气环境数值模拟方法进一步改进的方向和城市大气环境流动与污染物扩散数值研究应重点关注的几个问题.

英文摘要:

In this paper, we review practices and progresses in the study of pollution dispersion in urban atmosphere. We introduce the inherent features of urban environmental flow, as well as the application of a modern computational fluid dynamic (CFD) method, namely, the large eddy simulation for the study of urban atmospheric environment. We describe the mathematical model, governing equations, subgrid scale model, well-posed initial-boundary conditions and numerical method. In this paper, we focus on a coupling scheme between meso- and micro-scale motions, and a combined underlying surface model for the complex urban canopy, which satisfies the resolution requirements with relatively lower computing load. Practical simulations are presented and analyzed, including the statistical estimation of reliability and the turbulent characteristics, etc. Finally, further improvements needed for numerical methods of urban environment simulations are pointed out, and a number of key scientific problems are raised for numerical studies on urban environmental flows and pollution dispersion.

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期刊信息
  • 《力学进展》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院力学研究所 中国力学学会
  • 主编:樊菁
  • 地址:北京市海淀区北四环西路15号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:lxjz@cstam.org.cn
  • 电话:010-62637035
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0992
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1774/O3
  • 邮发代号:82-331
  • 获奖情况:
  • 1996、2000年分别获中科院优秀期刊三等、二等奖,1998年列入数理力学类的第三名,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:13273