国内CFD模拟在城市微气候中的应用综述*
2021-05-18王月明乔雨轩王楠楠黎俊仪傅伟聪董建文
中国城市林业 2021年2期
王月明 乔雨轩 王楠楠 黎俊仪 傅伟聪 董建文
福建农林大学园林学院 福州 350002
人类活动对气候的影响[1]随着城市化的发展而越发显著。人们开始重新审视城市与气候、人与气候的关系。在此契机下,CFD技术在环境科学领域的应用迅速发展。本文通过文献统计与归纳总结,回顾了国内相关研究的发展历程,并为未来研究提供参考。
1 研究概述
1.1 城市微气候的发展
城市微气候是指在城市维度内,因独特下垫面条件形成的、区别于地区气候的独特气候状况[2-3]。我国系统地研究城市气候始于1980年,远晚于19世纪初起步的英国[4]。1985年,《城市气候学导论》 出版,此书包含城市气候学的发展历程、基本原理与应用[1],是国内开展城市气候研究的理论基础。近20年来,我国对城市气候的关注度与日俱增,历经从定性到定量的研究转变,大批学者通过CFD软件对城市气候进行可视的定量分析,探索城市要素与不同气象因子之间的关系。
1.2 CFD模拟技术的应用
CFD是计算流体力学 (Computational Fluid Dynamics) 的英文简称,是指在流体力学的基础上,通过数值方法求解得到时间、空间上流场离散的定量描述,并以此预测流体运动规律的学科[5]。随着计算机技术的迅速发展,20世纪60年代,CFD成为一门独立的学科[6],解决了缩尺模型模拟与风洞试验成本高、周期长、尺度受限等问题[7]。但因其晦涩难懂,阻碍了它在跨度较大的学科中的应用,直到通用软件的出现,打破知识壁垒,才使CFD成为解决流体力学相关问题的有力工具[5]。……
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