第1章 緒論001 1.1 風熱環(huán)境與城市空氣質(zhì)量概述001 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀及分析003 1.2.1 研究尺度003 1.2.2 研究方法004 1.2.3 風熱環(huán)境對污染物擴散的影響研究現(xiàn)狀及分析005 1.2.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結(jié)與分析018 1.3 風熱環(huán)境數(shù)值模擬的意義及重要性019 第2章 流體力學與計算流體力學基礎(chǔ)021 2.1 流體力學基礎(chǔ)021 2.1.1 基本概念021 2.1.2 流體流動的分類026 2.1.3 邊界層和物體阻力027 2.1.4 層流和湍流029 2.1.5 流體流動的控制方程029 2.2 計算流體力學基礎(chǔ)031 2.2.1 計算流體力學的發(fā)展031 2.2.2 計算流體力學的求解過程032 2.2.3 數(shù)值模擬方法和分類033 2.2.4 有限體積法的基本思想035 2.2.5 有限體積法的求解方法038 2.3 計算流體力學應用領(lǐng)域039 2.4 常用的CFD 軟件041 第3章 基于溫度層結(jié)的建筑物側(cè)邊比對孤立建筑物周圍流場和污染物擴散的影響042 3.1 模型驗證043 3.1.1 風洞試驗概述043 3.1.2 模型驗證設(shè)置044 3.1.3 模型驗證結(jié)果分析048 3.2 模型設(shè)置049 3.2.1 模型的建立及主要參數(shù)049 3.2.2 模擬設(shè)置056 3.3 結(jié)果分析057 3.3.1 速度場及流場結(jié)構(gòu)057 3.3.2 溫度分布063 3.3.3 濃度分布066 3.3.4 污染物通量070 3.4 小結(jié)076 第4章 基于溫度層結(jié)的建筑物高度對流場和污染物擴散的影響078 4.1 模型驗證079 4.1.1 風洞試驗概述079 4.1.2 模型驗證設(shè)置080 4.1.3 模型驗證結(jié)果分析081 4.2 模型設(shè)置084 4.2.1 模型的建立及主要參數(shù)084 4.2.2 模擬設(shè)置085 4.3 結(jié)果分析086 4.3.1 速度場及流場結(jié)構(gòu)086 4.3.2 湍流動能093 4.3.3 濃度場095 4.3.4 污染物通量分析097 4.4 小結(jié)102 第5章 城市街區(qū)局部熱效應對交通污染物擴散的影響104 5.1 模型驗證104 5.1.1 風洞試驗概述104 5.1.2 模型驗證設(shè)置105 5.1.3 模擬驗證結(jié)果107 5.2 模擬設(shè)置108 5.2.1 模型的建立及主要參數(shù)108 5.2.2 模擬設(shè)置111 5.3 結(jié)果分析111 5.3.1 速度場及流場結(jié)構(gòu)111 5.3.2 湍流動能116 5.3.3 濃度場118 5.3.4 污染物濃度通量121 5.4 小結(jié)123 第6章 基于溫度層結(jié)的風向?qū)Τ鞘形廴疚飻U散的影響124 6.1 模擬設(shè)置124 6.1.1 模型的建立及主要參數(shù)124 6.1.2 模擬設(shè)置125 6.2 結(jié)果分析126 6.2.1 速度場和濃度場126 6.2.2 污染物濃度通量129 6.3 小結(jié)132 第7章 局部熱效應和來流溫度層結(jié)對二維街道峽谷中流動和污染物擴散的數(shù)值模擬研究133 7.1 研究方法134 7.1.1 數(shù)值模擬方法134 7.1.2 風洞試驗134 7.2 CFD 計算設(shè)置135 7.2.1 計算域和網(wǎng)格設(shè)置135 7.2.2 邊界條件和計算方法136 7.3 結(jié)果分析137 7.3.1 流場137 7.3.2 湍流動能139 7.3.3 溫度和熱通量140 7.3.4 污染物濃度和濃度通量142 7.4 小結(jié)146 第8章 改善城市環(huán)境空氣質(zhì)量的對策建議148 8.1 完善排污企業(yè)選址、排氣筒設(shè)計等148 8.2 優(yōu)化街區(qū)道路設(shè)計149 8.3 優(yōu)化居住區(qū)設(shè)計149 第9章 風熱環(huán)境數(shù)值模擬主要成果與未來發(fā)展展望151 9.1 主要研究成果與討論151 9.2 主要創(chuàng)新點152 9.3 未來研究展望153 參考文獻155