怠速时汽车污染物在排气尾流中扩散特性的数值分析

采用计算流体动力学cfd的方法,以哈尔滨市某新建住宅小区为研究对象,对该小区南区多种工况下室外气流流动和污染物浓度扩散情况进行了三维数值模拟分析。模拟结果表明:在建筑群周围产生湍流和低速区的地方,会出现污染物浓度累积情况。小区内污染物浓度的变化特征是随着离污染源的距离增大逐渐减少,其垂直分布仍符合地面源排放的扩散分布形式;不同风速条件下随风速增大,则污染物散布愈广,相应局部浓度降低。对采样试验结果与相应数值模拟结果进行了对比,两者在趋势上比较一致,通过误差分析,得到采样试验与数值模拟结果的平均偏差仅为0.013mg/m3,平均比例误差仅为0.406,证实了模型的有效性。

根据大气扩散方程建立公路隧道峒口污染物扩散的物理数学模型,并对某城市隧道峒口在冬、夏两季主导风向情况下co扩散情况、浓度分布进行了数值模拟。数值计算结果表明,在距地面1.5m的标高上co集中隧道引道坡附近,对人行道附近人员影响较小;在横向风向下,局部地区co浓度超标。

针对某海底隧道竖井排出污染物对人工岛上环境影响,以co为主要污染物源,运用计算流体力学软件cfdesign建立竖井co排放及扩散的三维数值模型,对排风竖井周围co浓度分布进行数值模拟,结合人工岛上对co浓度及影响范围的控制标准,分析排风塔高度、排风风量、环境自然风风速对排风塔所排污染物的浓度分布的影响.计算结果表明:风塔高度越高,人工岛上限制高度范围内的co浓度越小,当风塔高度在35m以上时,人工岛地面以上15m范围内空气质量达标,并不再随风塔高度而变化;排风风量越小,污染物沿排风方向的影响范围越小.

http://www.***.*** 街谷流场及其中污染物扩散数值模拟研究综述 郭辉，吴建军 河海大学环境学院（210098） e-mail：persevere_gh@126.com 摘要：本文综述了街谷流场及其中污染物运移的主要研究方法，具体描述了数值模拟研究 方法的研究现状和进展，总结了街谷内流场和污染物的扩散运移特征。 关键词：街谷，流场，污染物扩散，数值模拟 1.引言 随着城市的规模不断的扩大，而土地资源总量是不变的，因此，城市街道两旁高楼耸立。 “街道峡谷”指两旁有连续排成一线的建筑物的街道[1]。近年来，随着经济的发展，环境的 污染也更加严重。城市街区中空气污染程度不断加深，空气中充满汽车尾气、工厂排出的废 气和其他等有害气体，直接影响到城市居民的生活质量的污染成份。研究表明 [3-6] ，当高大 建筑物分布于狭长街道两旁时,污染物容易被困其中

为分析突发状况下典型强潮河口污染物的扩散输移机理,提出恰当的应对措施以尽量减小污染物对水质的影响,基于正交曲线坐标系中不可压缩、boussinnesq本构关系假定下的navier-stokes方程,对钱塘江河口发生突发性污染事件时污染物的扩散输移进行了数值模拟,并通过改变上游边界条件获得了不同径流量下的污染物扩散状况.计算表明:一旦钱塘江河口受污后污染物既在径流作用下向下游输移扩散,也在涨潮流控制下向上迁移影响上游水质,受污各点的污染物浓度大小变化在每个潮周期内与相应的水位涨落变化相反.加大钱塘江河口的上游流量能够加快污染物的迁移扩散,有利于减小污染物对上下游水质的影响,从而达到尽快消除污染实现水质安全的目的.

采用通过实测分析得到的机动车综合排放因子表达式,实现了交通流性态参数与cfd仿真系统的联接,在此基础上模拟了不同车流量和平均车速组合下城市斜顶建筑物街道峡谷内机动车排放污染物(一氧化碳)的扩散分布。结果表明:(1)在自由来流风速一定时,峡谷内的一氧化碳浓度随平均车速的提高而降低(保持车流量不变),随车流量的增加而升高(保持平均车速不变);(2)联接交通流性态参数与cfd仿真系统而开展数值模拟,可为基于环境容量和道路交通容量双约束条件下的交通配流过程提供不同交通流分配方案下的大气环境质量评价信息。

利用cad软件建立三维物理模型,采用fluent软件rngk-ε模型,分析了so2污染物排放扩散的分布规律.结果表明：风速是影响大气污染物浓度分布的最主要因素,污染物的浓度随着风速的增大而减小,这对了解工业城市气体污染物传输扩散过程有一定指导意义.

利用cad软件建立三维物理模型,采用fluent软件rngk-ε模型,分析了so2污染物排放扩散的分布规律.结果表明：风速是影响大气污染物浓度分布的最主要因素,污染物的浓度随着风速的增大而减小,这对了解工业城市气体污染物传输扩散过程有一定指导意义.

本文运用已建精细城市pbl模式,用拖曳力法考虑城市建筑物的影响,并以北京前三门地段板房为例,通过8个数值试验具体研究了建筑物对气象场的影响。结果表明:前三门地段板房的有无对风速、湍能和nox浓度的影响较明显。有板房比没有板房时30m处水平总风速减少0.03～0.10m/s,湍能增大0.02～0.14m2/s2。板房对水平总风速的影响大于0.01m/s的范围为:迎风向和背风向约400～500m,侧风向约100～200m;垂直方向的影响高度约为150m,在30m高度附近影响最大。对湍流动能的影响范围与风速的类似。对nox浓度的影响以地面为最大,其影响程度及影响范围和板房与污染源的相对位置以及板房与周围建筑物的距离有关。总之,在高分辨的边界层模式中,用拖曳力法考虑城市建筑物的影响是可行和必要的。

本文提出一种浅海三维污染物扩散数值模拟的方法.首先建立σ坐标系下的navierstoker方程及物质扩散方程.基于过程分裂法将前者分解为外模式(二维方程组)及内模式(三维方程组);并且引入窄缝法对变边界进行模拟,由此建立三维σ坐标潮流模型;并找到σ坐标系下三维污染物扩散方程的差分方法,最后建立三维σ坐标污染物扩散模型.本模式已被应用于厦门海域,并对其2002年海水水质(codcr值增量)进行了预测.应用结果表明,这种三维可变边界污染物扩散数值模型能够较好地对具有较大面积浅海滩涂的海区进行水质模拟和预测.

本文提出一种浅海三维污染物扩散数值模拟的方法.首先建立σ坐标系下的navier-stoker方程及物质扩散方程.基于过程分裂法将前者分解为外模式(二维方程组)及内模式(三维方程组);并且引入窄缝法对变边界进行模拟,由此建立三维σ坐标潮流模型;并找到σ坐标系下三维污染物扩散方程的差分方法,最后建立三维σ坐标污染物扩散模型.本模式已被应用于厦门海域,并对其2002年海水水质(codcr值增量)进行了预测.应用结果表明,这种三维可变边界污染物扩散数值模型能够较好地对具有较大面积浅海滩涂的海区进行水质模拟和预测.

目前的检测手段很难从整体上了解列车车厢内污染物分布情况。本文以空调列车硬座车厢为研究对象,采用κ-ε湍流模型和组分输运模型,对车厢内污染物co2的扩散情况进行模拟研究,结果表明:在现有的条缝通风模式下,车厢内在地板上方110cm到170cm的高度范围内,co2质量分数基本上都超标,除了座椅间通道,整体上处于客车空调设计规范tb1951-87的上限1.7倍左右;靠近座椅间通道的两列乘客区受送风气流旋涡的影响,在110cm的高度上,co2浓度沿车厢长度方向呈脉动状分布;在靠近车窗的乘客区,由于上升气流的带动,乘客头部高度上的co2浓度低于车厢中上部的浓度;在同一高度上,车厢中部co2浓度高于端部的浓度;双人座位乘客区的co2浓度低于同排相同高度上三人座位乘客区的浓度。研究结果可为空调列车硬座车厢内污染物的检测测点设置和气流组织改善提供参考。

汕头港湾附近水域的潮流特征,由于拦沙堤的建成及港池附近河道变窄而发生了一结变化。本文在取得现场实测资料的基础上,采用沿深度平均的二维浅水潮波方程,对该水体的潮流场进行了数值模拟计算,重现出潮流场在一个潮周期中的变化过程,分析潮流对污染扩散的作用。

本文在对汕头港湾附近水域的潮流特征进行数值模拟并获得了潮流和余流场分布信息的基础上,通过特定排放源的数值模拟,研究了该水域污染扩散条件及输运规律。

汕头港湾附近水域的潮流特征,由于拦沙堤的建成及港池附近河道变窄而发生了一结变化。本文在取得现场实测资料的基础上,采用沿深度平均的二维浅水潮波方程,对该水体的潮流场进行了数值模拟计算,重现出潮流场在一个潮周期中的变化过程,分析潮流对污染扩散的作用。

本文在对汕头港湾附近水域的潮流特征进行数值模拟并获得了潮流和余流场分布信息的基础上,通过特定排放源的数值模拟,研究了该水域污染扩散条件及输运规律。

地下车库排风量的计算和污染物扩散过程模拟——时5种常用地下车库通风换气量计算公式的比较表明因公式中系数取值的差异而导致不同公式计算结果相差悬殊。对密闭大空间汽车怠速行驶条件下排气尾流中污染物扩散过程进行了数值模拟，分析了co的浓度分布厦扩散特性...

考虑非线性吸附时污染物在半无限黏土中的一维扩散解——在考虑分段吸附等温模式的基础上，建立了污染物在黏土中的一维扩散模型。并得到了简化求解条件下的解析解。模型引入了移动边界以说明当污染物在黏土孔隙水中的浓度达到某一较高值后，阻滞因子将发生显著变...

利用一个大涡模式对一个方形建筑物周围的气流场进行了模拟,并与相应的风洞实验结果进行比较,对比结果表明大涡模拟方法可以精细地反映建筑物周围的流场特征。在此基础上,将拉格朗日随机游动扩散模式与大涡模式相结合,对在受建筑物影响的气流场中的大气污染物扩散进行模拟,模拟结果表明该方法可以很好地模拟出在建筑物影响下的气流变形所引起的各种污染物散布情况。建筑物周围的气流结构特性使得建筑物顶部污染源位置的细小变化可能造成建筑物周围污染物分布形势的很大不同,特别是对建筑物背风侧的空腔区内地面污染物浓度有着很大的影响。当排放源高度从z/h=1.05(h为建筑物高度)变化到z/h=1.25后,建筑物背风侧空腔区的地面浓度迅速下降,污染物地面浓度的高值区出现在空腔区后侧的地面;当排放源高度由z/h=1.25变化至z/h=1.28后,污染物基本被输送出模拟区域,建筑物后侧区域地面污染物浓度为零;当污染源出现在建筑物背风侧的空腔区近地面时,污染物会在局地滞留,形成地面污染物浓度的高值。

排气三通管道分散流流动特性的数值模拟及分析(精)

运用l-y雷诺应力模型及对水面和固壁边界条件进行有效的处理,结合混合有限分析法数值模拟了复式断面明渠二次流流动及污染物的运移,探讨了沿自由水面横向和垂向的浓度及雷诺传质分布规律,分析了二次流对浓度扩散和紊动传输的影响.

选用不同的差分格式(upwind,hybrid,hquick)对城市街道峡谷内部汽车污染物排放浓度进行了预测,并于风洞实验结果对比。研究表明,三种格式的计算结果和实验结果总体趋势一致,即背风面建筑物附近浓度远高于迎风面建筑物附近的浓度,地面附近浓度高于峡谷上方的浓度。相比之下,hquick格式的预测性能最佳,应为首选。