王冰清，付海明

(东华大学 a. 环境科学与工程学院；b. 国家环境保护纺织工业污染防治工程技术中心，上海 201620)



树冠微观尺度流动阻力特性分析

王冰清a, b，付海明a， b

(东华大学 a. 环境科学与工程学院；b. 国家环境保护纺织工业污染防治工程技术中心，上海 201620)

摘要：采用可视化Basic程序设计语言(VBA)建立虚拟的三维树冠模型，并使用计算流体动力学(CFD)模拟的方式，研究了不同孔隙率和风速下，树冠内部的流场特征和流动阻力. 用光学孔隙率及体积孔隙率来表征树冠复杂的形态结构，并讨论了树冠形态结构参数对树冠流动阻力的影响规律. 结果表明，树冠的阻力系数与光学孔隙率满足近似二次多项式关系，通过对数值模拟计算结果回归分析，给出树冠流动阻力系数与光学孔隙率的关系式，在真实条件下树冠阻力系数的试验数据对比的基础上，提供了一个对真实树冠阻力系数进行预测的依据.

关键词：树冠； 阻力系数； 孔隙率； 微观模型

森林是陆地生态系统中重要的因素，在全球的生态平衡中有着重要的作用.树木具有保护水土、防风固沙、涵养水源、调节气候、减少污染物等功能.自然或人为作用会使土壤流失、土壤结构发生改变.防风林的栽种有助于防止土壤流失、减少风蚀，最终使风速降低.充分树冠密度下树木的种植或自然植被覆盖的维护会降低风蚀的可能性.文献[1]研究表明，在农田中防风林使农作物免受风灾，其创造了一个提高农作……