不同温度层结城市街区内气流与污染物扩散的数值模拟研究
2021-08-26史学峰郭栋鹏姚仁太
四川环境 2021年4期
史学峰,郭栋鹏,王 冉,姚仁太
(1. 中国辐射防护研究院,太原 030002;2. 太原科技大学,太原 030024)
前 言
城市是人类工作和生活的聚居地,又是一个污染源密集的地区,城市区域污染问题日益突出,特别是有毒有害气体的释放对人体健康造成威胁,使得城市区域复杂下垫面的流场和污染物扩散问题越来越受到关注。目前,大气污染物扩散的风洞试验及数值模拟多数建立在中性层结下[1~5],但是实际大气并非如此,近地面层的大气经常在稳定层结、不稳定层结以及中性层结之间变化,与中性层结下相比,温度层结下研究街道峡谷污染物流动与迁移的数值模拟研究较少[6~9],城市地区,温度层结主要是由白天在建筑表面或地面上直接产生的太阳辐射加热附近的空气引起的,从而影响城市街区内污染物的流动与扩散。因此,为更加真实模拟城市街区内大气污染物扩散情况以及对环境的影响,需要研究在不同温度层结下的污染物的扩散。
关于城市街区中温度层结对污染物流动与扩散的风洞实验研究相对有限,主要是由于风洞在控制气流或表面温度存在一定技术难度[10]。Uehara K等人[11]利用层结风洞技术研究了不同大气稳定度(Rib=-0.21-0.79)对街道峡谷中流场影响,结果表明:当大气处于稳定条件下时,处于街区中的空腔涡旋趋于减弱,反之增强,大气处于稳定时,由于浮力作用导致街区内向下气流减弱,当Rib大于0.4时,街区内速度接近于0。Rafailidis[12]在英国萨里大学的EnFlo风洞中研究了温度层结对城市街道峡谷通风的影响。……
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