一、在4m×3m风洞中模拟大气边界层（论文文献综述）
汪小爽[1]（2021）在《城市街道峡谷行道树覆盖下大气颗粒物空间扩散规律与调控》文中指出城市街道峡谷中机动车排放的颗粒物是城市空气主要污染来源之一。由于机动车排放高度较低,车辆尾气产生的大气颗粒污染物极易对地面及临街建筑附近人群造成身心健康的伤害。大量研究结果表明,街道两旁密植行道树可以吸附颗粒物,具有显着的滞尘减污作用,同时还可有效改善微环境小气候。然而近期研究显示街道峡谷内因行道树树冠覆盖导致大气颗粒物扩散受阻,从而引发街道峡谷内的污染物聚集。街道峡谷颗粒物污染不仅与污染源强度、街道峡谷特征及气象因子相关,也与行道树覆盖特征有关。但目前尚不清楚街道峡谷内行道树覆盖对大气颗粒物空间扩散的影响规律,以及怎样调控街道峡谷内行道树结构以缓解人行道及街区周边的颗粒物污染。针对行道树对街道峡谷内大气颗粒物扩散影响的不确定性,本研究通过不同行道树特征（郁闭度、生长型等）与街道峡谷特征（纵横比、朝向）下大气颗粒污染物浓度日变化和季节变化的实测,结合ENVI-met模型模拟,探讨街道峡谷内大气颗粒物的空间扩散规律对行道树覆盖的响应与调控机制,提出基于颗粒物扩散的城市街区行道树结构配置策略,以期为城市园林种植规划提供参考。本研究主要结论如下:（1）行道树低郁闭度（≤35%）、中等郁闭度（35%70%）和高郁闭度（>70%）覆盖下街道峡谷的颗粒物浓度实测显示,静风和微风条件下,高郁闭度覆盖下街道峡谷的颗粒物浓度最高,导致颗粒污染物在街道峡谷内的聚集;低郁闭度和中等郁闭度覆盖均有利于街道峡谷内颗粒物扩散。街道峡谷行道树树冠郁闭度在30%36%时,PM10、TSP浓度与无树冠覆盖对照相比降幅最大,分别降低26.75%和27.49%;树冠郁闭度24%36%时PM2.5浓度表现出最大的降幅（降低7.44%）,可见低郁闭度覆盖下颗粒物扩散的效果最好。不同树冠郁闭度（0%-90%的9个梯度）下颗粒物浓度的ENVI-met模型模拟进一步证明,行道树郁闭度60%以下能降低街道峡谷内的PM2.5、PM10浓度,郁闭度超过60%则会导致街道峡谷中高浓度区的产生和扩张。随行道树叶面积密度（LAD）在0.5 m2m-33 m2m-3范围内的增加,街道峡谷中行人层、树冠底部与树冠上部的PM2.5及PM10最大最小浓度差随之增大,颗粒物分布更加不均匀。（2）不同生长型行道树下颗粒物浓度与粒径的季节变化观测表明,静风和微风条件及相同树冠郁闭度等级下,夏冬两季落叶阔叶树覆盖的街道峡谷各粒径颗粒物（PM1、PM2.5、PM4、PM7、PM10、TSP）的浓度均高于常绿阔叶树覆盖,在此情形下常绿阔叶行道树比落叶阔叶行道树覆盖更有利于街道峡谷内颗粒物的扩散。但夏季常绿阔叶树覆盖的街道峡谷中小粒径颗粒物（PM1、PM2.5）浓度较高,落叶阔叶树覆盖的街道峡谷中较大粒径颗粒物（PM4、PM7、PM10、TSP）浓度较高;冬季常绿、落叶阔叶树覆盖的街道峡谷中均以较大粒径颗粒物浓度占比较高。街道峡谷颗粒物浓度呈现出夏低冬高的季节变化趋势,常绿阔叶与落叶阔叶树覆盖的街道峡谷各粒径颗粒物浓度差异在冬季均有所缩小。（3）不同街道纵横比下颗粒物浓度的实测与ENVI-met模拟均显示,H/W≥2的深街道峡谷中各类颗粒物的浓度均较高。夏冬两季实测的颗粒物浓度在H/W≈0.5或1的街道峡谷中较低,在H/W≈2的街道峡谷内最高。街道峡谷越开敞（纵横比越低）,越有利于PM1、PM2.5等小粒径颗粒物的扩散;而规则型街道峡谷H/W≈1有利于PM10、TSP等大粒径颗粒物的扩散。规则型街道峡谷H/W≈1是利于各粒径颗粒物扩散的理想纵横比。不同街道纵横比的街道峡谷中颗粒物浓度的模拟表明,随着H/W在0.54范围内的增加,有行道树覆盖与无行道树覆盖间的颗粒物浓度差缩小;在H/W=4的街道峡谷中,50%郁闭度的行道树覆盖只会造成街道峡谷内颗粒物（PM2.5、PM10）浓度的升高。（4）在街道汽车尾气排放源（0.3m）、行人层（1.5m）、树冠下（6m）、树冠中部（9m）、树冠顶部（12m）共5个高度处的颗粒物垂直方向实验显示,各粒径（PM1、PM2.5、PM4、PM7、PM10、TSP）颗粒物浓度均呈现随高度增加而明显降低的趋势。各粒径颗粒物浓度与高度之间均呈显着的线性负相关关系;粒径越大,不同高度之间颗粒物浓度的差值更大,且总悬浮颗粒物（TSP）与高度之间存在强负相关性。ENVI-met模型结果进一步证实,颗粒物浓度随高度增加而明显降低,不同郁闭度等级间的颗粒物浓度差值也随高度增加而缩小。（5）街道峡谷两侧的颗粒物浓度实测结果与ENVI-met模拟值均表明,不同纵横比街道峡谷内背风面的颗粒物浓度基本均高于迎风面的颗粒物浓度。在纵横比0.52的近规则型街道峡谷中,夏季背风面PM7、PM10、TSP大粒径颗粒物浓度显着高于迎风面,而背风面PM1、PM2.5、PM4等小粒径颗粒物浓度值大部分高于迎风面。东西、南北朝向街道峡谷PM2.5、PM10浓度的ENVI-met模拟显示,背风高浓度区与迎风低浓度区在两种朝向中呈近似对称分布,仅东西、南北两种朝向街道峡谷间的颗粒物浓度略有差异。（6）街道峡谷颗粒物浓度与环境因子间的相关分析表明,在静风和微风条件下,相对湿度与颗粒物浓度间呈显着的正相关关系,是影响街道峡谷颗粒物扩散的主导环境因子。不同行道树郁闭度下的ENVI-met模型模拟显示,随着行道树郁闭度增高,街道峡谷内降温区的面积扩大;行人层平均风速与最大风速差降低,大气相对湿度增加。行道树郁闭度达50%以上的街道峡谷风速小于无行道树的街道峡谷。行道树郁闭度为60%90%时,行人层和整个街道峡谷均有温差-2.5°C的深降温区出现;行道树郁闭度70%90%时街道峡谷出现了高增湿区（相对湿度增值>10%）。增湿区、低风速区集中在树冠周围位置,随着与冠层向上的距离增大而变化减弱。东西和南北朝向街道峡谷中均在H/W=4的深街道峡谷情景下的最大风速差值最高,有行道树街道峡谷大部分区域的风速低于无行道树街道峡谷,可见行道树阻碍风对颗粒物扩散的作用在高纵横比的深街道峡谷中尤为明显。行道树降温效果随着街道峡谷纵横比的增加逐渐减弱,增湿区面积也随街道峡谷纵横比升高而缩小。（7）静风和微风条件下,低郁闭度（≤35%）和中等郁闭度（35%70%）树冠指标可作为规则型与近规则型街道峡谷（H/W:0.52）中行道树配置的理想范围,高污染区域的街道峡谷中则应将行道树树冠郁闭度控制在35%左右。稠密树冠且顶篷搭接阻碍颗粒物扩散时,可以通过缩冠整型与疏枝修剪进行改善。常绿阔叶、落叶阔叶树搭配的行道树带,其滞尘效果优于单一生长型行道树带,建议以小型常绿阔叶乔木为主、大型落叶阔叶乔木为辅间隔种植。街道空间规划应尽量避免形成阻碍颗粒物扩散的深街道峡谷环境。小粒径颗粒物（PM1、PM2.5）浓度较高的区域应增加楼间距或控制建筑密度,设计为开敞型街道;大粒径颗粒物（PM10、TSP）浓度较高的街道区域,可采用H/W≈1的规则型街道峡谷设计,并通过调整街道建筑通风口引入垂直峡谷轴线风向的气流。在新建幼儿园、学校、医院时,应尽可能选址在街道迎风面,以减少城市街区脆弱人群在街道背风面的污染暴露,并在背风路边种植滞尘能力强的植被以吸附大粒径颗粒物。
王相军[2]（2020）在《热带气旋作用下带挑檐低矮房屋风荷载与风驱雨效应研究》文中研究说明热带气旋是我国东南沿海地区最严重的自然灾害,每年造成巨大的经济损失和严重的人员伤亡。低矮建筑的破坏、倒塌和房屋内部构件的二次损伤是热带气旋造成的主要风致和雨致灾害。因此,加强对热带气旋活动特征和低矮建筑风致破坏机理以及风驱雨效应的研究具有重要的意义。本文统计分析了近68年的热带气旋的活动特征变化规律,并采用全尺寸现场实测、风洞试验和数值模拟相结合的方法,对热带气旋过程中近地风场特性和带挑檐低矮房屋表面风荷载及风驱雨效应进行了全面和深入的研究。本文研究的主要内容及成果如下:（1）基于西北太平洋热带气旋数据,采用分位数回归的方法分析了1949～2018年西北太平洋热带气旋和登陆中国的热带气旋的强度、中心最低气压、生命期和生成位置在不同月份和年份变化规律。（2）基于近地面风场观测系统,获取了台风风场在10 m、7 m和4 m高度处的三维风速,对台风风场特性进行了统计分析。台风作用下10 m高度处顺风向、横风向和竖向湍流强度可表示为地面粗糙度长度和高度的对数函数,但通过实测数据拟合得到的函数参数要小于季风环境下的结果;顺风向阵风因子可以表示为顺风向湍流强度的非线性函数,顺风向湍流积分尺度可表示为地面粗糙度长度的指数函数,可以拟合得到与实测数据吻合较好的函数参数值。（3）基于带挑檐双坡屋面实测房的观测系统,获取了热带气旋作用下带挑檐双坡屋面风压和墙面风驱雨实测数据。详细分析了不同风向角下屋檐、屋脊和挑檐区域平均、脉动和最小风压系数的分布特征,并讨论了屋面风压的概率密度分布、峰度系数和偏度系数。台风作用下低矮房屋的屋檐、屋脊和挑檐区域的最小风压系数分别为-10.19、-7和-9.1。此外,讨论了台风作用下全尺寸实测房墙面风驱雨的实测结果,并与半经验公式方法估算的墙面风驱雨强度结果进行了比较。（4）基于现场实测的非平稳数据,建立了提取时变平均分量和分离时变脉动分量的分析框架,并将其应用到非平稳风速和风压研究中。与传统的平稳数据分析方法相比,考虑时变性非平稳分析方法计算得到的风特性参数和风压结果更加稳定和合理。采用演化功率谱密度分析了风速和风压湍流谱的时频特征,并讨论了考虑非平稳性的准定常方法预测低矮房屋屋面风压的有效性。（5）以带挑檐双坡屋面低矮房屋的实测结果为基准,开展了不同缩尺比和不同地形的模型测压风洞试验研究。分析了双坡屋面风压分布规律以及挑檐上、下表面风压分布特性,并探讨了来流地形和模型缩尺比对屋面风荷载的影响。改进了一种适用于小容量样本的极值估计方法,该方法能够反映出屋面极值风压系数的变化规律,且相对其他极值估计方法能够得到更接近真实的极值风压系数。（6）基于风洞模型试验和现场实测结果,对低矮房屋表面风压与气动数据库和相关设计规范进行了对比研究。气动数据库可以预测相同体型的低矮房屋的平均和脉动风压系数,但低估台风作用下屋面的最小风压系数。风洞模型试验可以模拟屋檐、屋脊和挑檐区域的平均、脉动和最小风压系数随风向角的变化规律,但会低估气流分离和锥形旋涡影响下屋脊和挑檐区域的极值吸力。风洞试验模拟的挑檐、屋脊和屋檐区域极值吸力都在ASCE 7–16规定值以下,但现场实测中会出现大于GB50009-2012和ASCE 7–16规定值的情况。（7）基于现场实测数据,采用欧拉多相流模型模拟了低矮房屋表面风驱雨效应。欧拉多相流模型能够得到与实测结果比较吻合的墙面风驱雨在时间和空间上的分布,但在数值上数值模拟结果略大于实测值。开展了挑檐、风速、风向和水平降雨强度等参数对低矮房屋表面风驱雨效应影响的数值模拟研究。最后,数值模拟了超强台风作用下低矮房屋表面风驱雨强度和雨荷载的捕获率的分布规律。本文的实测技术和结果、风洞试验数据、数值模拟方法和结论,可为我国东南沿海地区低矮房屋围护结构的设计和相关规范的修改和补充提供参考。
闫敏[3]（2020）在《乌兰布和沙漠防沙技术措施复合作用机制及其优化配置》文中研究表明工程防沙措施作为生物措施的基础和必要条件,被广泛应用于公路、铁路及城镇等地区的沙害防治,不同防沙措施复合作用机制及有效防护范围的确定对防护体系结构设计的优化具有重要意义。本文通过对不同防沙技术措施的风洞实验,研究了单一防沙措施和叠加防沙措施在不同指示风速梯度作用下的水平气流速度场变化规律与垂直气流速度廓线变化特征,分析了措施前后风沙流的垂直分布及其周围阻沙效果,探讨了不同防沙措施的复合作用机制,并对其复合作用规律进行野外实地验证,结合经济成本优化了不同沙害防治模式。主要研究结论如下:（1）不同防沙措施近地表气流随水平距离均呈现出“先降低、逐渐稳定、后增加”的变化趋势,且这种变化规律不受指示风速干扰,但其气流变化拐点差异显着。方格沙障迎风侧-10H始终为气流波动的点位,-5H为风速降低的拐点,沙障内气流趋于稳定的拐点不同,整体表现为规格越小、高度越高气流稳定速度越快,拐点位置越靠前,而背风侧有效防护距离较短,气流穿过沙障区域后很快恢复。单行沙障迎风侧-4H始终为气流波动的点位,-2H为风速降低的拐点,气流趋于稳定的距离较短。双行沙障迎风侧气流变化拐点与单行沙障相同,气流进入沙障间后逐渐趋于稳定,在背风侧一定距离后开始恢复。当沙障经不同方式叠加后,没有改变气流在迎风侧的变化规律。“前窄后宽”与“前阻后固”模式增加了气流稳定区域的距离,延长了气流恢复点的位置,“前高后低”模式与双行沙障差异不显着。（2）不同防沙措施迎风侧不同位置气流速度廓线受障碍物影响不显着,背风侧气流速度廓线变化拐点差异显着。方格沙障与单行沙障背风侧近地表0～4cm高度内气流显着降低,4～16cm气流抬升明显,4cm高度为风速急剧变化的拐点。双行沙障增强了对近地表气流的控制作用,8cm高度为风速急剧变化的拐点。当不同防沙措施叠加后,不同高度风速的降低和抬升作用出现分异,4cm高度为“前阻后固”模式风速急剧降低的拐点,8cm高度为“前高度低”和“前窄后宽”模式风速急剧降低的拐点,且呈现出随防沙措施高度的增加拐点向上移动的变化规律。所有模式中指示风速的变化只影响风速变化的尺度,不影响气流速度廓线的变化规律。（3）风洞放置模型后,迎风侧风沙流结构特征与空洞时基本相似,90%的输沙量主要集中在0-10cm高度层,背风侧输沙量随垂直高度的变化不再遵循风沙流结构定律,且不同位置不同高度层输沙量与风速呈显着幂函数关系。因措施的不同每一高度层输沙量发生变化,整体表现为高度越高、叠加数量越多输沙总量越少,且输沙量集中范围逐渐向上移动,峰值由8cm移至16cm高度,10～20cm与20～30cm高度层输沙量所占比例也逐渐增加。（4）防沙措施二维空间积沙表面积直接反映措施对风力的干扰范围和积沙的潜在范围,间接反映防沙措施的阻沙效果;防沙措施三维空间阻沙量直接反映一定沙源、风况条件下防沙措施的阻沙效果,两者共同反映防沙措施的阻沙效果。0.15m高度1.5m×1.5m规格和0.15cm高度2m×2m规格、单行沙障以及12H行间距的双行沙障阻沙效果均较差。经不同措施相互组合后阻沙效果明显增强,不同指示风速条件下,三行沙障阻沙范围约为双行沙障的1.51倍,阻沙量约为双行沙障的2.18倍;“前阻后固”型叠加模式较同规格方格沙障阻沙范围平均增加了 32.18%,阻沙量增大了 17.12%。（5）复合作用模型及预测结果显示,不同防沙措施近地表风速的有效防护距离差异显着,规格越小、高度越高、防沙措施数量越多复合作用越明显。不同单一措施经过叠加后,其有效防护范围成倍增加,双行沙障较单行沙障有效防护距离约增加了 13H,三行沙障较单行沙障约增加了 28H;而合理的“前高后低”叠加模式与等高模式差异不显着,“前窄后宽”模式显着增加了高立式沙障的有效防护距离、“前阻后固”模式显着增加了方格沙障的复合作用,近地表气流趋于稳定的速度明显加快。结合阻沙特征及野外实测结果,0.15m高度1.5m×1.5m和2m×2m规格,0.8m高度以下单行沙障以及12H行间距双行沙障防风效应较弱,0.2m高度1m×1m规格、0.3m高度1m×1m规格沙障与4H行间距双行沙障与相近规格防风效应差异不显着,经济成本较高,均不推荐使用,其它措施均可根据实际情况相互叠加选择使用。（6）乌兰布和沙漠沙害防治体系中应建立工程防沙与植物防沙相结合的综合防沙体系,其中,工程防沙体系中应结合当地风沙环境特征选择“吕”字型前密后疏配置模式、“回”字型外密内疏配置模式、“前高后低”型两行一带以及“前窄后宽”型三行一带等沙害防治模式,根据沙害程度相互叠加建立成由“前沿阻沙带、固阻结合带、固沙带”组成的“前阻后固、固阻结合”的综合防护体系。
李超[4]（2020）在《火星沙丘地貌研究》文中指出随着空间探测技术的发展,火星探测成为类地行星研究的热点和焦点,极大地推动了多种学科的发展。风沙地貌过程是现代火星最普遍最活跃的地貌过程,蕴含火星地表过程、环境和演化历史的丰富信息。本文着眼于火星沙丘地貌,力图通过系统分析不同环境条件下沙丘地貌的类型、分布、格局和物质组成等特征,揭示沙丘地貌的成因及其对环境的反映。利用覆盖火星全球的高分辨率遥感影像,在地理信息系统软件的支持下,从全球尺度上分析沙丘地貌的分布、形态和光谱特征,探究区域环境与沙丘地貌的相互关系,以挖掘所蕴含的风沙地貌学意义。初步得出以下主要结论:（1）火星和地球沙丘地貌的形态具有相似性,依据传统沙丘地貌分类的动力——形态原则,共划分两个沙丘级别,15种类型。第一级着眼于动力学因素,包括沙片、穹状沙丘、横向沙丘、线形沙丘、钉状沙丘、格状沙丘、星状沙丘和障碍物沙丘。第二级类型关注形态特征,进一步将横向沙丘分为新月形沙丘、新月形沙丘链和横向沙垄,线形沙丘分为直线形沙垄、塞夫沙丘和耙状线形沙丘,格状沙丘分为方格状沙丘、梯形格状沙丘、鱼鳞状沙丘和蜂窝状沙丘。（2）火星沙丘地貌分布的总体特征是:规模小,分布零散,并且具有显着的空间差异性。沙丘纬度地带性分布规律显着,主要集中在中高纬度地区的低平原、冰原和高地。陨击坑沙丘主要位于30°S以南的高原地区,北半球分布较少。北极奥林匹亚沙漠沙丘密度最高,陨击坑地区普遍较低。（3）火星沙丘类型简单,规模不一,空间组合规律呈现多样性和复杂性。沙丘形态学参数具有较大的离散性,反映了不同空间范围内沙丘规模的差异。火星沙丘类型与形态均比地球沙丘简单,形态参数间的相关关系与其他星球沙丘具有良好的一致性。在小尺度范围内,各类型沙丘的均匀度,空间组合特征以及沙丘对地形环境的适应性存在巨大差异。在中尺度范围内,各地理单元的沙丘格局呈现环状、离散状和条带状特征。在全球范围内,沙丘格局表现出集中性和离散性特征。（4）火星沙丘沉积物矿物组成比较单一,主要以铁镁质矿物辉石和橄榄石为主,在部分区域分布有水合硫酸盐矿物,黏土矿物含量很少。火星沙丘矿物类型分布呈现出均匀性,但在部分区域又具有特殊性,反映了火星沙源的多样性和局地性特征。（5）在火星干燥寒冷环境下,冰缘地貌和沙丘地貌都与全球冰的空间分布存在良好的一致性。冻融作用在塑造冰缘地貌过程中形成的松散破碎物质,很可能是沙丘形成的主要沙源。进而,建立火星沙丘地貌起源的概念模型:从赫斯伯利亚纪至亚马逊纪早期,分散在火星地表不同区域的水,通过蒸发、升华、大气输送和凝华等作用向两极和高纬度地区聚集,形成了极地冰盖和中高纬度地区的地下浅层冰;在漫长的地质年代里,由于气候和气象条件的变化,地表发生冻融作用,驱动了岩石的风化和沉积物的分选,并塑造了大量的冰缘地貌;偶发性的大风事件使沙粒发生跃移运动,形成风沙流,导致了沙粒的进一步分选和堆积;北半球地形平坦开阔,大规模环流运动使得风沙沉积物逐渐汇聚于冰盖边缘,形成沿纬线方向分布的环状沙漠。陨击坑和峡谷中的风沙沉积物,因地形控制而无法进行长距离迁移,形成分散的片状沙地。（6）柴达木盆地与火星博勒拉峡谷线形沙丘形态存在相似性,横向和纵向沙丘在有限空间范围内的共存现象是新月形沙丘向线形沙丘演化的结果,反映了复杂的外部环境。（7）火星和地球沙丘分布的地形特征相似,主要位于地势低洼的平原、撞击坑和峡谷之中。在北极地区,来自中纬度的盛行西风在遭遇巨大的地形障碍后风速降低,在冰盖边缘形成低风能环境,为风沙沉积提供了有利条件。北极冰盖的隆升过程很可能对局地大气环流和沙丘地貌格局产生了重要影响。火星最大的撞击盆地没有形成大规模沙丘地貌表明,现代风沙沉积过程与早期流水作用并没有直接关系。在南半球高原,微弱的风沙过程无法将沉积物长距离搬运形成大规模的沙漠。陨击坑内的沙丘沉积物主要来自于局地,陨击坑之间的物质交换很少。不同陨击坑内的沙丘都具有其各自相对独立的沉积历史和形成年代。火星和地球风沙系统之间存在巨大差异,主要表现在气候环境演变,风沙沉积物来源、沉积物可蚀性和风沙输移能力几个方面。火星沙丘不存在明显的干湿以及活跃和固定的差异,但沙丘的活跃性受到季节性霜冻的影响。现代的火星沙源丰富度很低,原因包括缓慢的风化速率,微弱的风沙输移能力以及有限的风沙活跃时间。气候变化引起的与冰有关的地表过程,会影响沙丘地貌的形成和演化。本文的研究内容能够增加人们对火星沙丘地貌特征的整体认识,并且丰富行星风沙地貌学的研究内容,有利于构建和完善学科知识体系。对火星沙源的探讨将丰富人们对于干燥寒冷环境下松散沉积物的形成机理和迁移方式的认识,并为构建不同地理单元的沉积历史提供线索。同时,针对地球类比研究所开展的野外调查和实验模拟工作,也将丰富地球区域风沙地貌学的研究内容。
何靖[5]（2020）在《大气边界层风场及高耸结构表面风压大涡模拟研究》文中认为随着现代建筑往高耸方向和大跨方向的发展,建筑对风荷载的敏感性越来越受到重视。针对风洞试验存在消耗成本较大、试验准备阶段耗时较长、采用缩尺比模型会带来相似比问题和布置的测点数目受限等问题。采用CFD（Computational Fluid Dynamics）数值模拟法,所需的时间和费用都比风洞试验少,数值模拟可以构造与实际尺寸相同的计算模型,可以得到整个计算流域内所有变量的值及变量的发展历史,且结果非常直观。其中大涡模拟（Large Eddy Simulation,LES）是目前计算风工程中研究湍流运动的一种重要技术。本文主要对广州CGB-2在建风洞的大气边界层风场和吸热塔高耸结构的表面风压进行大涡模拟研究。采用大涡模拟技术及被动模拟装置对广州CGB-2风洞的风场进行调试。采用随机数循环预前模拟法（Random Number Recycling Method,RNRM）作为大涡模拟的入口边界条件,对高耸结构周围流场分布特性、涡激振动及采用破风圈的气动措施进行研究。本文主要研究内容及结论如下:1.建立广州CGB-2风洞试验段的全尺度模型,采用尖劈和粗糙元的被动模拟装置对风洞中大气边界层流场进行大涡模拟研究。首先,对同济TJ-2风洞试验段C类地貌被动模拟装置进行大涡模拟,验证了采用大涡模拟技术和被动模拟装置来模拟风洞中大气边界层风场的可行性和正确性。其次对广州CGB-2风洞试验段的尖劈和粗糙元进行了初步设计,并对风洞的平面布置进行了设计。并在此基础上,对广州CGB-2风洞试验段进行风场调试,最终给出了我国规范中四类地貌的尖劈和粗糙元的尺寸及布置。2.采用随机数循环预前模拟法作为大涡模拟的入口边界条件,并对无模型计算域和有CAARC模型计算域两种工况进行大涡模拟研究,将无模型计算域的数值模拟结果与规范进行对比,验证了模型处来流条件的正确性。将有CAARC标准模型计算域的数值模拟结果与风洞试验结果进行对比,验证了采用随机数循环预前模拟法作为大涡模拟的入口边界条件的适用性与准确性。3.采用随机数循环预前模拟法作为大涡模拟的入口边界条件,对吸热塔高耸结构进行大涡模拟研究,通过分析在不同塔顶风速下不同截面高度处的流场及升力系数的频谱特性,确定了该吸热塔高耸结构发生涡激共振的实际临界塔顶风速为63m/s。并探究采用破风圈的气动措施对降低风荷载的抗风效果,破风圈能够有效地破坏吸热塔的旋涡脱落,降低结构表面的横风向风荷载,避免结构发生横风向的涡激共振。4.利用大涡模拟获得吸热塔高耸结构表面测点的风压时程,并对其进行风振响应分析,探究塔顶风速、风向角、阻尼比和破风圈对风振响应的影响。通过对不同风向角下吸热塔高耸结构风振响应的分析,确定了该结构最不利风向角为75°风向角。在各风向角下,旋涡脱落引起的横风向风振响应较大。随着塔顶风速的增加,风振响应也逐渐增大。随着阻尼比的增加,塔顶位移、基底剪力和基底弯矩逐渐减小,阻尼比为0.15%～1%时对风振响应的影响较大,故将其作为吸热塔高耸结构的阻尼比取值范围。采用破风圈后风振响应明显降低且降低的平均幅度达39.3%,设置破风圈能够有效地减小甚至消除吸热塔高耸结构的横风向涡激共振的影响。
赵云[6]（2020）在《厚宽比对超高层建筑风荷载的影响研究》文中指出随着超高层建筑的快速发展,建筑截面已经存在从方形截面向大厚宽比矩形截面过渡的基础。超高层建筑通常具有柔度大、自振频率低、对风荷载十分敏感等特点,故风荷载已成为超高层建筑结构设计的主要控制荷载之一。在上述背景下,本文选择了多个不同厚宽比矩形截面超高层建筑模型作为研究对象,以同步测压风洞试验的方法研究了其风荷载特性及风致响应。具体的研究内容如下:在B类风场中,进行了一系列的风洞试验。基于风洞试验的结果,研究了各模型表面的风压随风向角的变化规律。根据部分大厚宽比建筑模型的侧风面风压系数研究了钝体绕流问题,从而反映出在风荷载作用下大厚宽比建筑模型所特有的规律。之后,分别从水平、竖直两个方向分析了各模型各立面的脉动风压相关系数及相干函数,揭示了其频域特性,为求解随机风致响应创造条件。研究了三分力系数随高度的变化情况,发现当厚宽比为0.5这个临界值时,平均阻力系数和脉动阻力系数同时取得最大值。当超高层建筑的高宽比相同时,相对于厚宽比不为1的矩形截面来说,正方形截面的超高层建筑承受着更小的扭矩。研究了各模型在典型测点层位置处的横风力功率谱,发现当厚宽比不大于1时,模型对应的Strouhal数均在0.1附近。当厚宽比为0.5时,其横风力功率谱曲线的纵坐标取得最大值,即意味着此时侧风面上由于旋涡脱落产生的能量最大。当厚宽比大于2时,其功率谱曲线出现两个谱峰。其中,高频段的谱峰是由于分离流的再附导致了次级旋涡的产生,高频段的谱峰所对应的折算频率为次级旋涡脱落卓越频率。基于随机振动理论,研究了各模型的等效静力风荷载及顶部峰值加速度。讨论了阻尼比、基本风压、高度和风向角对不同厚宽比超高层建筑结构的等效静力风荷载及风致响应的影响情况,以供相关工程设计人员参考。
赵鹏[7]（2020）在《不同稳定度条件下燃气在大气环境中扩散的CFD数值模拟研究》文中进行了进一步梳理天然气作为一种广泛使用的气体燃料,其在储存、运输、使用过程中均存在发生意外释放的可能。一旦泄漏发生后,随着气云浓度逐渐升高至其可燃极限极易发生火灾爆炸等事故,事故如果发生在化工园区以及人员密集区域,往往会造成一系列次生灾害的发生,例如:烟尘等有毒有害物质在大气环境中的扩散。因此,掌握气态危险物质在大气环境中扩散规律对于事故防控、风险评价、和应急疏散能提供必要的指导。为掌握燃气在大气环境中的扩散规律,本文考虑到甲烷（CH4）为多数常见燃气的主要成分,因此选用CH4作为示踪气体,并使用基于雷诺平均（RANS）方法的CFD模型Fluidyn-PANACHE对不同气象条件和建筑环境中CH4的扩散规律进行研究。本文在分析大气边界层结构、分类及湍流运动特点的基础上,基于Monin-Obukhov相似理论描述了不同类型（不稳定、中性和稳定）大气边界层近地面的大气湍流运动及温度分布特征。首先借助于风洞实验和国外Mock Urban Setting Trial（MUST）现场实验数据对Fluidyn-PANACHE模拟结果的有效性进行了验证,结果表明:Fluidyn-PANACHE对于不同稳定度条件下,平坦地形和类城市环境中的扩散模拟表现是可接受的。其次,本文分别研究了平坦、单一建筑、和规则建筑矩阵三种地形环境中CH4在不同稳定度条件下的扩散过程。并且在平坦地形扩散模拟中,考虑了三种环境风速（0.4、0.9和1.5m/s）对CH4扩散的影响。数值模拟研究表明:1.环境风速对CH4扩散有着显着影响,表现为:风速越小,1/2LFL（可燃下限）距离越大,气云分布于扩散范围越大,下风向较远距离处能保持较大的浓度峰值;风速越大时情况则相反,越有利于CH4的扩散。当大气处于低风速稳定状态时,大气扩散能力最差。2.建筑物的存在显着阻碍CH4在顺风方向的传输,并且产生的机械湍流能促进空气对CH4的稀释。在规则的建筑群内,较小街宽比时,建筑物之间会形成相互干扰的流场结构。街谷内涡旋回流的存在造成了大量CH4的滞留,虽然减小了下风向气云分布,但增大了局部浓度水平。此外,在倾斜入流风向条件下,类城市区域内近地面CH4气云朝向会发生明显的偏转。3.在不同风速和地形条件下,大气稳定度对流动和扩散的影响是不可忽略的。建筑物附近的流场结构及湍流强度在不同稳定度条件下也略有差异。稳定条件下大气湍流运动受到抑制降低了空气对污染物的稀释能力;不稳定条件下旺盛的湍流运动促进了污染物扩散,这也决定了危险气体释放后影响程度的不同。
辛亚兵[8]（2019）在《大跨度桥梁下击暴流风荷载效应研究》文中研究指明下击暴流是雷暴云中局部性的强下沉气流俯冲地面后产生的直线型强风,具有非平稳性、突发性和强破坏性特点。我国是雷暴下击暴流（Thunderstorm Down-burst）和类似下击暴流风（Downburst-like Wind）多发区。我国现行《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T3360-01-2018）和欧洲规范“Eurocode 1:Actions on structures（BS EN 1991-1-4:2005）”均仅考虑良态气候及台风等作用效应,而对于雷暴（下击暴流）、龙卷风等极端风作用效应则没有考虑。与大气边界层风场相比,下击暴流风场具有不同的风速剖面和风速时程特性。下击暴流风特性及其对工程结构影响引起许多学者关注。目前,下击暴流研究取得一定成果,但是仍然存在一些不足:在现场实测研究方面,由于下击暴流具有突发性且空间尺度较小的特点,因此现场实测获得下击暴流风速样本比较困难,关于下击暴流现场实测研究文献偏少;在试验研究方面,现有试验研究主要集中在建筑结构和输电线塔,而关于下击暴流对桥梁结构影响的试验研究尚未开展;在下击暴流风荷载模拟方面,采用下击暴流混合随机模型计算风荷载尚应结合实测资料继续进行研究。针对以上问题,本文主要从实测下击暴流风特性、下击暴流作用下桥梁结构风洞试验和下击暴流作用下桥梁风荷载计算等方面开展研究工作。主要研究工作阐述如下:（1）对现有下击暴流风特性经验模型和风荷载理论计算方法进行了系统综述。采用现有下击暴流风荷载计算理论,对高层建筑结构进行了下击暴流模拟风荷载作用下的动力响应分析,并将计算结果与已有文献结果进行比较。结果表明,采用现有方法模拟的下击暴流风荷载计算高层建筑结构顶端响应结果与已有文献计算结果接近,验证了下击暴流风荷载理论计算正确性。（2）研究了赤石特大桥和苏通大桥桥位实测下击暴流风特性。以赤石特大桥和苏通长江公路大桥为依托,进行了桥位处下击暴流风速、风向实测研究。针对下击暴流实测数据,利用滑动平均法研究了下击暴流平均风特性和脉动风特性。基于实测下击暴流风速时程,采用小波变化法（Wavelet Transform,WT）提取实测风速时程时变平均风速,得到时间调制函数,采用谐波叠加法模拟桥址区脉动风并加以调制,从而模拟得到桥址区下击暴流风时程。以赤石特大桥为工程背景,建立大桥有限元模型,分别进行了下击暴流风场和大气边界层风场作用下桥梁结构最大双悬臂状态静风荷载响应和非线性时域抖振响应对比分析。结果表明,在桥面高度处下击暴流风速与大气边界层风风速相同时,考虑下击暴流时变平均风效应计算得到桥梁主梁梁端静风响应的最大值约为采用10min常值平均风计算的桥梁主梁梁端静风响应最大值的1.20倍左右;下击暴流风作用下桥梁主梁梁端、桥塔塔顶抖振响应均方根值分别比大气边界层风场作用下桥梁主梁梁端、桥塔塔顶抖振位移响应均方根值大,最大比值约为2.8。（3）开发了基于大气边界层风洞的下击暴流水平风速模拟试验装置。下击暴流水平风速剖面通过调节置于风洞中的斜板竖向位置与倾角来模拟,下击暴流水平风速时间特性通过控制两侧水平开合板运动的速度和角度来模拟。试验结果表明,采用本文开发的下击暴流模拟试验装置在大气边界层风洞中模拟的水平风速剖面与下击暴流水平风速经验风剖面总体吻合较好;采用下击暴流模拟试验装置实现了下击暴流风速时间特性的模拟。（4）设计并制作了几何缩尺比为1:200的（Commonwealth Advisory Aer onautical Research Council,CAARC）标准高层建筑模型,分别进行了下击暴流瞬态风场、下击暴流稳态风场和大气边界层B类风场作用下CAARC标准高层建筑模型风洞试验。研究了来流风速、风偏角对CAARC标准高层建筑模型结构响应的影响。将模型顶部x方向位移理论计算值、按试验测试水平风速计算位移值与下击暴流瞬态风场试验位移值进行了对比分析。结果表明,基于风洞试验测试风速计算的CAARC标准高层建筑模型顶部x方向（沿短边方向）位移响应最大值与下击暴流瞬态风场测试x方向位移最大值的相对误差为3.0%;模型顶部x方向位移响应最大值的计算值与下击暴流瞬态风场试验最大值的相对误差为-14.8%。（5）参考广东虎门大桥辅航道桥,设计并制作几何缩尺比为1:200的连续刚构桥最大双悬臂状态气弹模型,分别进行了下击暴流瞬态风场、下击暴流稳态风场和大气边界层B类风场下连续刚构桥最大双悬臂状态模型风洞试验,对不同风场下桥梁模型风致振动位移响应进行了对比分析。结果表明,大跨连续刚构桥最大双悬臂状态模型在下击暴流瞬态风场下模型梁端横桥向位移响应RMS最大值约为在大气边界层B类风场下梁端横桥向位移响应RMS值的2.29.0倍。对大跨度连续刚构桥最大双悬臂状态模型在下击暴流水平风速作用下的风致响应进行了理论计算,并将理论计算结果与试验结果进行了对比分析。
刘诗航[9]（2019）在《攀枝花干坝塘片区城市设计空间形态与风环境耦合性优化设计研究》文中研究指明地处中国西南川滇交界处的攀枝花市,是典型的干热河谷山地城市,其山高谷深的地理环境决定了该市近底层风场受地理形态和城市空间形态影响较大。风环境是决定城市外部空间舒适度的重要因素,科学利用风场和微气候技术,是城市设计的一个辅助和检验,优化城市空间形态是改善城市内部局地风环境的重要技术手段;城市设计的目标是创造和改善城市环境质量,设计的起步是构建安全、健康、宜居、功能合理且有品质的城市空间。本文从城市空间形态与风环境的耦合性角度出发,探讨了攀枝花市的干坝塘片区现有城市设计方案中由城市空间形态所引发的室外空间风环境舒适性问题;通过实地环境物理检测,ArcGIS地理信息模型和CFD技术数值风洞模拟等技术手段,对该区域城市设计方案实施后的局地风环境进行模拟;从热工舒适性这个理性角度去校核;从城市风环境纬度去寻找城市设计中空间生成的逻辑及方式;从宏观、中观、微观,三个层面对其城市肌理、路网格局、绿地和湿地系统、公共空间、建筑布局等多方面解析了该片区城市设计方案的外部空间风环境舒适性与其城市物理空间形态之间的内在的耦合关系;并以城市物理空间形态与风场的耦合性优化为出发点,合理利用城市设计语言,对该区域内地形对气流影响、能量辐射影响、绿地蒸腾作用等城市冠层内质量、能量循环系统善加引导;依据城市热工舒适性的相关指标,提出了关于现有城市设计在尽可能维持其区域发展目标及土地开发强度前提下,提高城市整体通风性能及公共空间人行范围内的局地风环境的热工舒适性的风环境优化技术手段。依据研究结果完成了干坝塘片区城市设计的优化方案,并将优化后的城市设计方案模型再次带入CFD系统中进行数值风洞模拟;在对比了优化前后的城市设计方案中各项城市整体通风性能指标及风环境舒适性指标之后,验证了优化后城市设计方案的合理性与可实施性;全流程解析了具有复杂地理环境的山地城市在进行风环境研究时,从建模到CFD数值风洞模拟过程中所涉及的理论原理、相关难点及技术手段;总结了具有相似气候环境的城市在进行室外风环境优化设计时可采取的优化策略及改进措施。
宋宗凯[10]（2019）在《不规则格栅型工程结构的风载体型系数研究》文中提出由于我国现行的《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）并未对“镂空型”格栅结构的风载体型系数提供明确的计算方法,因此当工程设计人员遇到此类结构时,往往只能依赖风洞试验或者根据无孔结构的风载体型系数进行折减。一方面,风洞试验的成本高、周期长;另一方面,折减时又缺乏必要的理论依据,存在安全隐患。为此,本文基于CFD理论,运用流体力学分析软件,对格栅型结构的风载体型系数开展系统研究。首先为了验证数值模拟方法的有效性,对德州理工大学TTU模型和高层建筑开洞模型的风载体型系数进行数值模拟,并与相应的风洞试验结果进行对比验证。在此基础上,通过大量的多工况模拟分析,探究孔隙率、孔型、孔径、孔偏移、孔厚度等多种因素,对格栅型结构体型系数的影响规律。最后,以实际工程为背景,对某大型不规则雕像结构的表面风载体型系数进行了数值风洞模拟分析。针对其中的不规则曲面背光部分,对比分析了体型系数估算值与数值模拟结果之间的差异,为该类不规则格栅型结构的体型系数合理取值提出了设计建议。通过上述分析研究,本文得到如下主要结论:（1）格栅型结构的体型系数可以按净面积或毛面积进行计算,两者之间可通过孔隙率进行相互换算。按净面积计算的体型系数变化范围小,但波动性较大。按毛面积计算的体型系数更能反映孔隙率对整体受力的“削减”作用,它与孔隙率之间的关系可近似用一次函数表达,而且在迎风面的毛体型系数拟合时效果更好。（2）在孔型、孔径以及孔偏移等因素的影响下,迎风面的体型系数相对于背风面变化并不明显。迎风面受影响最大的区域在平板的中部、下部和孔边缘。不同参数下,横向和竖向中轴线上的体型系数变化不大。背风面受影响最大的部分在板的周边以及孔边缘位置。（3）孔隙率作为影响体型系数的主导因素,每增大10%顺风向的毛体型系数大约减小0.13。孔隙率的增大会使背风面和顺风向的净体型系数增大,但毛体型系数会相应减小。相同孔隙率下,条形孔在迎风面和背风面的体型系数极值较大,但总体上背风面圆孔的体型系数更大,顺风向方孔更大。孔偏移和孔间距改变时,体型系数的变化波动性较大。厚度增大使迎风面的体型系数略有增加,但背风面体型系数大幅减小。在孔隙率不变的情况下,整体减小孔径会使迎风面下侧的孔附近的体型系数急剧增大,背风面孔间沿竖向中轴线上的负风压全部增大。（4）采用按主导孔隙率计算标准体型系数,并辅以孔型、孔径、孔偏移等因素修正的计算方法,对于不规则格栅型结构同样适用。经与数值模拟结果的对比分析,两者吻合良好。但在实际工程应用中,对形状特别复杂的格栅型结构,其影响因子建议适当放大,以增加其安全储备。
二、在4m×3m风洞中模拟大气边界层（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、在4m×3m风洞中模拟大气边界层（论文提纲范文）
（1）城市街道峡谷行道树覆盖下大气颗粒物空间扩散规律与调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.2 研究综述 |
| 1.2.1 城市植物削减大气颗粒物的效率研究 |
| 1.2.2 城市街道峡谷内大气颗粒物的扩散规律研究 |
| 1.2.3 城市街道峡谷内大气颗粒物扩散的研究方法 |
| 1.2.4 行道树对城市街道峡谷大气颗粒物扩散影响的不确定性 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究框架 |
| 2 街道峡谷行道树树冠郁闭度对颗粒物衰减系数的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 研究区概况与样点设置 |
| 2.2.2 测定指标与测定方法 |
| 2.2.3 数据分析 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 街道峡谷几何特征与气象条件分析 |
| 2.3.2 行道树带结构特征与颗粒物浓度的相关性分析 |
| 2.3.3 行道树郁闭度与颗粒物衰减效率的回归分析 |
| 2.3.4 影响街道峡谷中颗粒物扩散的树冠郁闭度分析 |
| 2.4 讨论与小结 |
| 2.4.1 影响街道峡谷内颗粒物浓度的植被因素 |
| 2.4.2 城市街道峡谷内有利于降低颗粒物污染的行道树郁闭度 |
| 3 街道峡谷行道树生长型对颗粒物浓度与粒径时间变化特征的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 样地设置与测定时间 |
| 3.2.2 测定指标与测定方法 |
| 3.2.3 数据分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 不同生长型行道树下街道峡谷颗粒物浓度的日变化特征 |
| 3.3.2 夏、冬季街道峡谷颗粒物浓度与气象因子的相关性分析 |
| 3.3.3 常绿落叶行道树下街道峡谷不同粒径颗粒物扩散的季节变化 |
| 3.4 讨论与小结 |
| 3.4.1 街道峡谷夏、冬季颗粒物浓度日变化特征及影响因子 |
| 3.4.2 街道峡谷行道树季相变化对颗粒物粒径的影响 |
| 3.4.3 行道树生长型对街道峡谷颗粒物扩散效应的季节性影响 |
| 4 街道峡谷纵横比及朝向对颗粒物浓度变化的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.2.1 样地设置与测定时间 |
| 4.2.2 测定指标与方法 |
| 4.2.3 数据分析 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 不同纵横比街道峡谷内颗粒物浓度的变化特征 |
| 4.3.2 不同朝向街道峡谷内颗粒物浓度的变化特征 |
| 4.4 讨论与小结 |
| 4.4.1 街道峡谷纵横比对颗粒物扩散的影响 |
| 4.4.2 街道峡谷朝向对颗粒物扩散的影响 |
| 5 街道峡谷内颗粒物的垂直扩散规律研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 研究方法 |
| 5.2.1 样地设置与测定时间 |
| 5.2.2 测定指标与数据分析 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 街道峡谷内颗粒物浓度的垂直分布特征 |
| 5.3.2 街道峡谷内颗粒物垂直扩散的影响因子 |
| 5.4 讨论与小结 |
| 6 街道峡谷内大气颗粒物扩散的微气候模拟研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 研究方法 |
| 6.2.1 三维微气候模型ENVI-met建模初始边界控制与参数设定 |
| 6.2.2 行道树郁闭度情景模拟设置 |
| 6.2.3 行道树叶面积密度情景模拟设置 |
| 6.2.4 街道峡谷纵横比与朝向情景模拟设置 |
| 6.2.5 模型模拟计算与后处理 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 不同行道树郁闭度下街道峡谷颗粒物扩散与分布特征 |
| 6.3.2 不同行道树叶面积密度下街道峡谷颗粒物浓度场分布特征 |
| 6.3.3 不同纵横比与朝向街道峡谷内颗粒物空间变化特征 |
| 6.3.4 微环境模型的验证与敏感性分析 |
| 6.4 讨论与小结 |
| 6.4.1 行道树郁闭度影响街道峡谷颗粒物扩散与分布的规律 |
| 6.4.2 行道树叶面积密度影响街道峡谷颗粒物浓度场分布的规律 |
| 6.4.3 街道峡谷纵横比与朝向影响颗粒物空间扩散的规律 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.1.1 街道峡谷行道树覆盖下大气颗粒物空间扩散规律 |
| 7.1.2 街道峡谷行道树覆盖下大气颗粒物空间扩散模拟 |
| 7.1.3 基于颗粒物扩散的城市街区行道树定量化配置策略 |
| 7.2 创新之处 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）热带气旋作用下带挑檐低矮房屋风荷载与风驱雨效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 热带气旋活动特征的研究现状 |
| 1.3 低矮房屋风荷载与风驱雨效应研究现状 |
| 1.3.1 低矮房屋风荷载的研究现状 |
| 1.3.2 低矮房屋风驱雨效应的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 西北太平洋热带气旋活动变化特征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 热带气旋的基本特征 |
| 2.2.1 热带气旋的结构 |
| 2.2.2 热带气旋的活动特征参数 |
| 2.3 热带气旋的数据和分析方法介绍 |
| 2.3.1 西北太平洋热带气旋数据介绍 |
| 2.3.2 分位数回归分析法 |
| 2.4 西北太平洋热带气旋活动特征分析 |
| 2.4.1 热带气旋活动特征的不同月份统计 |
| 2.4.2 热带气旋的年际变化特征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 带挑檐低矮房屋风荷载和风驱雨效应现场实测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 低矮房屋风荷载实测系统介绍 |
| 3.2.1 实测房与周边地形 |
| 3.2.2 测点布置 |
| 3.2.3 风压测量系统 |
| 3.2.4 近地面风场测量系统 |
| 3.3 低矮房屋WDR效应实测系统介绍 |
| 3.3.1 WDR实测仪器 |
| 3.3.2 数据采集 |
| 3.3.3 风驱雨测量误差分析 |
| 3.4 实测台风简介和实测数据预处理 |
| 3.4.1 台风“彩虹”和“莎莉嘉”简介 |
| 3.4.2 台风“卡努”、热带风暴“贝碧嘉”和强台风“山竹”简介 |
| 3.4.3 数据预处理方法 |
| 3.5 近地面风场特性分析 |
| 3.5.1 平均风速和风向 |
| 3.5.2 地面粗糙度长度 |
| 3.5.3 湍流强度 |
| 3.5.4 阵风因子 |
| 3.5.5 湍流积分尺度 |
| 3.5.6 脉动风速功率谱密度 |
| 3.6 屋面风压实测结果分析 |
| 3.6.1 风压系数的定义 |
| 3.6.2 屋面风压系数的分析 |
| 3.6.3 挑檐升力系数分析 |
| 3.6.4 屋面风压的概率统计 |
| 3.6.5 脉动风压功率谱 |
| 3.7 房屋墙面风驱雨效应实测结果分析 |
| 3.7.1 热带气旋作用下的降雨事件 |
| 3.7.2 低矮房屋墙面风驱雨实测结果 |
| 3.7.3 风驱雨实测结果与半经验公式对比 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 近地风场和屋面风压的非平稳性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非平稳数据的分析方法和框架 |
| 4.2.1 EMD方法 |
| 4.2.2 提取时变平均分量和分离脉动分量流程 |
| 4.3 非平稳风速和风压模型 |
| 4.3.1 非平稳风速模型 |
| 4.3.2 非平稳风压模型 |
| 4.4 低矮房屋非平稳风压预测模型 |
| 4.5 结果分析及讨论 |
| 4.5.1 非平稳风特性 |
| 4.5.2 非平稳风压分析 |
| 4.5.3 非平稳风压预测 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 低矮房屋风洞试验与现场实测和气动数据库对比研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验方法概述 |
| 5.2.1 风洞试验模型设计 |
| 5.2.2 边界层风场模拟 |
| 5.2.3 TPU气动数据库 |
| 5.2.4 风洞试验中的风压测量 |
| 5.3 风压系数与风力系数计算方法 |
| 5.3.1 屋面风压系数的定义 |
| 5.3.2 极值风压系数估算 |
| 5.3.3 挑檐风压系数的定义 |
| 5.3.4 升力和弯矩系数的定义 |
| 5.4 风洞模型试验结果分析 |
| 5.4.1 低矮房屋屋面风压系数分布 |
| 5.4.2 低矮房屋挑檐区域风压系数和相关系数 |
| 5.4.3 模型缩尺比对屋面风压系数试验结果的影响 |
| 5.4.4 来流地形对低矮房屋风压系数的影响 |
| 5.5 TPU数据库、风洞试验与全尺寸实测结果对比 |
| 5.5.1 屋檐和屋脊区域 |
| 5.5.2 挑檐区域 |
| 5.5.3 屋面其他区域 |
| 5.6 风洞试验和实测结果与设计规范对比 |
| 5.7 低矮房屋屋面抗风建议 |
| 5.8 结论 |
| 第6章 低矮房屋表面风驱雨数值模拟与实测结果对比 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 欧拉多相流数值模拟方法 |
| 6.2.1 风雨二相间的阻力 |
| 6.2.2 风驱雨多相流控制方程 |
| 6.2.3 风驱雨模拟参数 |
| 6.2.4 风驱雨参数定义 |
| 6.3 网格划分及边界条件 |
| 6.3.1 网格划分 |
| 6.3.2 边界条件 |
| 6.4 求解设置和步骤 |
| 6.4.1 求解步骤 |
| 6.4.2 等效降雨强度 |
| 6.5 数值模拟与实测结果对比 |
| 6.6 数值模拟结果与讨论 |
| 6.6.1 风驱雨流场 |
| 6.6.2 特定捕获率 |
| 6.6.3 挑檐对低矮房屋表面捕获率分布的影响 |
| 6.6.4 不同风速对低矮房屋表面捕获率和雨荷载分布的影响 |
| 6.6.5 不同风向角对低矮房屋表面捕获率和雨荷载分布的影响 |
| 6.6.6 不同水平降雨强度对低矮房屋表面捕获率和雨荷载分布的影响 |
| 6.6.7 超强台风作用下WDR模拟 |
| 6.7 结论 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的论文 |
| 附录B 攻读博士学位期间所获的专利 |
（3）乌兰布和沙漠防沙技术措施复合作用机制及其优化配置（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 风速廓线研究 |
| 1.2.2 风沙流研究 |
| 1.2.3 工程防沙技术措施研究 |
| 1.2.4 风沙环境风洞研究 |
| 1.3 研究区概况 |
| 1.3.1 地理位置 |
| 1.3.2 地质地貌条件 |
| 1.3.3 气候与水文 |
| 1.3.4 土壤与植被 |
| 2 研究内容与研究方法 |
| 2.1 研究内容 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 风洞实验设计方案 |
| 2.2.2 野外试验设计方案 |
| 2.2.3 数据分析方法 |
| 2.3 技术路线 |
| 3 单一防沙措施对气流速度的影响与复合机制 |
| 3.1 单一防沙措施水平气流速度场变化规律 |
| 3.1.1 方格沙障对水平气流速度场的影响 |
| 3.1.2 单行沙障对水平气流速度场的影响 |
| 3.1.3 双行沙障对水平气流速度场的影响 |
| 3.2 单一防沙措施气流速度廓线变化规律 |
| 3.2.1 方格沙障对气流速度廓线的影响 |
| 3.2.2 单行沙障对气流速度廓线的影响 |
| 3.2.3 双行沙障对气流速度廓线的影响 |
| 3.3 单一措施防风效应复合作用规律 |
| 3.3.1 基于深度神经网络回归的防风效应复合模型 |
| 3.3.2 单一防沙措施有效防护距离的确定 |
| 3.4 小结 |
| 4 叠加防沙措施对气流速度的影响与复合机制 |
| 4.1 叠加防沙措施水平气流速度场变化规律 |
| 4.1.1 “前高后低”型双行沙障叠加模式 |
| 4.1.2 “前窄后宽”型三行沙障叠加模式 |
| 4.1.3 “前阻后固”型沙障叠加模式 |
| 4.2 叠加防沙措施气流速度廓线特征 |
| 4.2.1 “前高后低”型双行沙障叠加模式 |
| 4.2.2 “前窄后宽”型三行沙障叠加模式 |
| 4.2.3 “前阻后固”型沙障叠加模式 |
| 4.3 叠加措施防风效应复合作用规律 |
| 4.3.1 基于深度神经网络回归的防风效应复合模型 |
| 4.3.2 叠加措施有效防护距离的确定 |
| 4.4 小结 |
| 5 不同防沙措施对风沙流结构的影响及阻沙效果 |
| 5.1 空洞时风沙流结构特征 |
| 5.1.1 风沙流垂直分布 |
| 5.1.2 不同高度层输沙量与风速的关系 |
| 5.2 不同防沙措施前后风沙流结构特征 |
| 5.2.1 单一防沙措施的风沙流结构特征 |
| 5.2.2 叠加防沙措施的风沙流结构特征 |
| 5.3 不同防沙措施周围阻沙效果 |
| 5.3.1 单一防沙措施阻沙效果 |
| 5.3.2 叠加防沙措施阻沙效果 |
| 5.4 小结 |
| 6 不同防沙措施复合作用规律的野外实证 |
| 6.1 不同防沙措施近地表风速度变化规律 |
| 6.1.1 方格沙障对近地表风速的影响 |
| 6.1.2 单行沙障对近地表风速的影响 |
| 6.1.3 双行沙障对近地表风速的影响 |
| 6.2 不同防沙措施近地表输沙变化规律 |
| 6.2.1 方格沙障对近地表输沙量的影响 |
| 6.2.2 单行沙障对近地表输沙量的影响 |
| 6.2.3 双行沙障对近地表输沙量的影响 |
| 6.3 不同防沙措施复合作用变化规律 |
| 6.3.1 基于深度神经网络回归的防风效应复合模型 |
| 6.3.2 不同防沙措施有效防护距离的确定 |
| 6.4 小结 |
| 7 乌兰布和沙漠沙害防治模式优化配置方案 |
| 7.1 乌兰布和沙漠风沙危害成因 |
| 7.2 乌兰布和沙漠沙害防治模式构建 |
| 7.3 乌兰布和沙漠沙害防治模式优化 |
| 8 讨论与结论 |
| 8.1 讨论 |
| 8.2 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简介 |
（4）火星沙丘地貌研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 火星沙丘地貌研究进展 |
| 1.2.1 研究历史 |
| 1.2.2 主要科学论题和研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 行文思路和章节内容 |
| 第2章 火星概况 |
| 2.1 火星的基本参数 |
| 2.2 火星的形成与演化 |
| 2.3 火星地质历史 |
| 2.4 火星地质与地貌 |
| 2.5 火星大气与气候 |
| 2.6 火星地表岩石和矿物特征 |
| 第3章 火星沙丘地貌的形成条件 |
| 3.1 火星沉积物特征 |
| 3.1.1 火星沉积物元素特征 |
| 3.1.2 火星沉积物矿物组成特征 |
| 3.1.3 火星沉积物粒度特征 |
| 3.2 火星风沙沉积物的形成环境 |
| 3.3 火星风沙边界层特征 |
| 3.3.1 火星近地层风况特征 |
| 3.3.2 火星地表风沙流特征 |
| 第4章 火星沙丘地貌类型与形态 |
| 4.1 控制沙丘形态的主要因素 |
| 4.2 地球沙丘地貌的分类 |
| 4.2.1 基于“自组织过程”的沙丘分类 |
| 4.2.2 基于植被控制要素的沙丘分类 |
| 4.2.3 基于地形控制要素的沙丘分类 |
| 4.3 数据来源和研究方法 |
| 4.3.1 研究数据 |
| 4.3.2 研究方法 |
| 4.4 火星沙丘地貌分类系统 |
| 4.5 各类型沙丘地貌的形态特征 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 火星沙丘地貌分布 |
| 5.1 研究数据与方法 |
| 5.1.1 研究数据 |
| 5.1.2 研究方法 |
| 5.2 火星沙丘地貌的面积 |
| 5.3 沙丘地貌的经纬向分布 |
| 5.4 各类型沙丘地貌的分布 |
| 5.5 各地貌单元沙丘的分布 |
| 5.6 陨击坑内沙丘地貌的分布 |
| 5.7 沙丘地貌密度的空间分布 |
| 5.8 小结 |
| 第6章 火星沙丘地貌格局 |
| 6.1 研究数据与方法 |
| 6.2 火星沙丘地貌形态的总体特征 |
| 6.2.1 形态学参数的概率分布 |
| 6.2.2 形态学参数之间的关系 |
| 6.3 火星沙丘地貌的空间组合特征 |
| 6.3.1 小尺度范围沙丘地貌的空间组合特征 |
| 6.3.2 中尺度范围沙丘地貌的空间组合特征 |
| 6.3.3 全球尺度范围沙丘地貌的空间组合特征 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 基于CRISM的火星沙丘沉积物特征分析 |
| 7.1 数据来源和研究方法 |
| 7.1.1 实验数据和处理方法 |
| 7.1.2 调查区域的选择 |
| 7.1.3 矿物类型的识别 |
| 7.2 火星沙丘沉积物光谱特征 |
| 7.3 火星沙丘矿物类型的全球分布特征 |
| 7.4 火星沙丘矿物组成对沙源形成的启示 |
| 7.5 小结 |
| 第8章 火星沙丘地貌的形成 |
| 8.1 火星风沙沉积物的来源 |
| 8.1.1 火星潜在的沙源 |
| 8.1.2 干燥寒冷环境下沙源的形成 |
| 8.1.3 火星沙源特征 |
| 8.2 火星沙丘地貌的起源 |
| 8.3 各类型沙丘地貌形成和演化过程的推断 |
| 8.4 小结 |
| 第9章 柴达木盆地与火星博勒拉峡谷线形沙丘类比研究 |
| 9.1 研究区概况 |
| 9.2 数据来源与研究方法 |
| 9.2.1 沙丘形态测量 |
| 9.2.2 沉积物采集和测量 |
| 9.2.3 风洞流场模拟实验 |
| 9.3 沙丘分布与形态特征 |
| 9.4 沉积物特征 |
| 9.5 风况和穹状沙丘流场模拟 |
| 9.6 新月形沙丘向直线形沙垄的演化 |
| 9.7 关于直线形沙垄形成和演化的探讨 |
| 9.7.1 控制直线形沙垄形态的主要因素 |
| 9.7.2 博勒拉峡谷直线形沙垄的形成与演化 |
| 9.8 小结 |
| 第10章 火星沙丘地貌对环境的反映 |
| 10.1 数据来源与研究方法 |
| 10.2 火星沙丘地貌发育的地形环境 |
| 10.3 火星沙丘地貌发育的风沙环境 |
| 10.3.1 沙丘地貌对火星风沙系统的反映 |
| 10.3.2 沙丘地貌对火星风况的反映 |
| 10.3.3 沙丘地貌对火星沙源丰富度的反映 |
| 10.4 不同气候环境下的火星沙丘地貌 |
| 10.5 小结 |
| 第11章 初步结论与研究展望 |
| 11.1 初步结论 |
| 11.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间研究成果 |
（5）大气边界层风场及高耸结构表面风压大涡模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 大气边界层风场 |
| 1.2.1 大气边界层风场特性 |
| 1.2.2 风洞中大气边界层模拟技术 |
| 1.2.3 大气边界层模拟试验调试方法研究 |
| 1.3 风对高耸结构的作用 |
| 1.3.1 高耸结构的横风向风振研究 |
| 1.3.2 高耸结构的CFD研究 |
| 1.4 大气边界层数值模拟方法 |
| 1.4.1 直接数值模拟法(DNS) |
| 1.4.2 雷诺时均法(RANS) |
| 1.4.3 大涡模拟法(LES) |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 大涡模拟理论与关键技术 |
| 2.1 基本理论 |
| 2.1.1 基本控制方程 |
| 2.1.2 大涡模拟湍流模型的基本方程 |
| 2.1.3 亚格子尺度模型 |
| 2.1.4 控制方程求解 |
| 2.2 计算参数设置 |
| 2.2.1 计算域的设置 |
| 2.2.2 网格划分 |
| 2.2.3 时间步长 |
| 2.3 数值模拟方法 |
| 2.3.1 循环预前模拟法 |
| 2.3.2 随机数循环预前模拟法 |
| 2.4 加载入流信息的UDF接口 |
| 2.4.1 入流UDF接口的编制 |
| 2.4.2 并行计算UDF接口的编制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 广州CGB-2 风洞中风场的被动数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值模拟方法的验证 |
| 3.2.1 模型的选取 |
| 3.2.2 数值验证 |
| 3.2.3 结果比较 |
| 3.3 被动模拟装置初步设计 |
| 3.3.1 尖劈及粗糙元设计 |
| 3.3.2 平面布置设计 |
| 3.3.3 数值建模 |
| 3.4 规范中四类地貌风场的调试 |
| 3.4.1 风洞风场模拟的相关指标 |
| 3.4.2 A类地貌风场的模拟 |
| 3.4.3 B类地貌风场的模拟 |
| 3.4.4 C类地貌风场的模拟 |
| 3.4.5 D类地貌风场的模拟 |
| 3.4.6 四类地貌风场调试信息整合 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于大涡模拟的高耸结构风荷载数值模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值模拟方法的验证 |
| 4.2.1 大气边界层流场的模拟 |
| 4.2.2 CAARC标准模型的模拟 |
| 4.3 高耸结构风洞模拟方法 |
| 4.3.1 工程背景 |
| 4.3.2 计算域设置以及网格划分 |
| 4.3.3 求解方法及边界条件设置 |
| 4.3.4 后处理方法 |
| 4.3.5 计算结果分析 |
| 4.4 高耸结构的风振响应分析 |
| 4.4.1 模态分析 |
| 4.4.2 共振风速的计算及判别 |
| 4.4.3 塔顶风速对风振响应的影响 |
| 4.4.4 阻尼比对风振响应的影响 |
| 4.4.5 破风圈对风振响应的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 本文主要结论 |
| 5.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）厚宽比对超高层建筑风荷载的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 风工程研究方法及研究现状 |
| 1.2.1 现场实测 |
| 1.2.2 风洞试验 |
| 1.2.3 数值模拟 |
| 1.3 本文的研究目的及主要内容 |
| 第二章 结构风工程的基本理论 |
| 2.1 大气边界层 |
| 2.2 平均风 |
| 2.2.1 平均风剖面 |
| 2.2.2 基本风速与基本风压 |
| 2.2.3 风压高度变化系数 |
| 2.3 脉动风 |
| 2.3.1 湍流强度 |
| 2.3.2 湍流积分尺度 |
| 2.3.3 顺风向脉动风速谱 |
| 2.3.4 相干函数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 不同厚宽比超高层建筑的风压分布特性 |
| 3.1 风洞试验 |
| 3.1.1 试验设备与测量系统 |
| 3.1.2 大气边界层风场模拟 |
| 3.1.3 模型设计和测点布置 |
| 3.2 试验工况 |
| 3.3 建筑表面的风压分布特性 |
| 3.3.1 试验数据处理 |
| 3.3.2 典型测点层的测点风压系数随风向角的变化 |
| 3.4 部分模型钝体绕流分析 |
| 3.5 脉动风压相关性分析 |
| 3.5.1 水平相关系数 |
| 3.5.2 竖向相关系数 |
| 3.6 脉动风压相干性分析 |
| 3.6.1 水平相干函数 |
| 3.6.2 竖向相干函数 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 不同厚宽比超高层建筑的风荷载特性及风致响应 |
| 4.1 三分力系数 |
| 4.1.1 坐标系及三分力系数的定义 |
| 4.1.2 三分力系数随高度的变化 |
| 4.2 体型系数 |
| 4.2.1 体型系数的定义 |
| 4.2.2 各立面体型系数计算结果及分析 |
| 4.3 横风向风荷载功率谱 |
| 4.4 等效静力风荷载及风致响应 |
| 4.4.1 基于随机振动理论的等效静力风荷载计算方法 |
| 4.4.2 等效静力风荷载计算结果及分析 |
| 4.4.3 结构顶部峰值加速度计算结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）不同稳定度条件下燃气在大气环境中扩散的CFD数值模拟研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大型重气体扩散现场试验 |
| 1.2.2 关于城市环境扩散的现场和风洞实验研究 |
| 1.2.3 CFD数值模拟在气体扩散研究中应用 |
| 1.2.4 城市环境近场扩散CFD数值研究 |
| 1.2.5 非中性大气条件下气体扩散研究 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 大气扩散基础理论及数值模拟 |
| 2.1 大气边界层内与大气扩散 |
| 2.1.1 大气边界层与大气湍流 |
| 2.1.2 大气边界层的特点和分类 |
| 2.1.3 空气污染物的扩散过程 |
| 2.2 CFD基础理论及模型介绍 |
| 2.2.1 气体扩散的基本方程 |
| 2.2.2 状态方程 |
| 2.2.3 Fluidyn-PANACHE软件简述 |
| 2.2.4 湍流模型 |
| 2.2.5 ABL模型 |
| 2.3 研究对象 |
| 2.3.1 平坦地形的扩散(案例一) |
| 2.3.2 单一建筑物影响下的扩散(案例二) |
| 2.3.3 规则建筑物群中的扩散(案例三) |
| 2.4 模拟设置 |
| 2.4.1 计算域及网格划分 |
| 2.4.2 边界条件设定 |
| 2.4.3 释放源设置 |
| 2.4.4 CFD求解 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 PANACHE模拟有效性分析 |
| 3.1 平坦地形扩散验证 |
| 3.1.1 风洞实验概况 |
| 3.1.2 风洞实验的模拟结果评价 |
| 3.2 障碍环境下的扩散验证 |
| 3.2.1 MUST现场试验简述 |
| 3.2.2 统计学评估方法 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 大气环境中CH4扩散模拟研究 |
| 4.1 平坦地形下CH4的扩散分析 |
| 4.2 单一建筑物对流动和扩散的影响 |
| 4.2.1 建筑物附近流动分析 |
| 4.2.2 建筑物附近浓度分布 |
| 4.3 CH4在类城市环境的扩散 |
| 4.3.1 建筑矩阵内部流场分析 |
| 4.3.2 建筑矩阵内部浓度场分析 |
| 4.4 类城市区域中羽流偏斜现象 |
| 4.5 模拟研究的安全性指导意义 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文及参加的科研情况 |
（8）大跨度桥梁下击暴流风荷载效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 下击暴流概述 |
| 1.2.1 下击暴流定义 |
| 1.2.2 下击暴流气象学形成机理 |
| 1.2.3 下击暴流时空分布 |
| 1.3 下击暴流研究现状 |
| 1.3.1 下击暴流现场实测研究现状 |
| 1.3.2 下击暴流试验模拟研究现状 |
| 1.3.3 下击暴流风场数值模拟研究现状 |
| 1.3.4 下击暴流风荷载研究现状 |
| 1.3.5 结构下击暴流抗风设计规范和指南现状 |
| 1.3.6 下击暴流研究目前存在不足 |
| 1.4 本文研究主要内容 |
| 第2章 下击暴流风特性经验模型与风荷载计算理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 下击暴流风特性经验模型 |
| 2.2.1 下击暴流经验风剖面 |
| 2.2.2 下击暴流风速时程特性 |
| 2.2.3 下击暴流时空特性 |
| 2.2.4 下击暴流随机特性 |
| 2.3 下击暴流风荷载计算理论 |
| 2.3.1 下击暴流平均风荷载模拟方法 |
| 2.3.2 下击暴流脉动风荷载模拟方法 |
| 2.4 下击暴流风荷载算例 |
| 2.4.1 下击暴流风荷载计算 |
| 2.4.2 高层建筑结构动力响应计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 下击暴流风特性实测及桥梁抖振响应计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实测下击暴流风特性分析 |
| 3.2.1 赤石特大桥风观测系统 |
| 3.2.2 苏通大桥风观测系统 |
| 3.2.3 桥位实测突变风数据 |
| 3.2.4 时变平均风速和脉动风速分析 |
| 3.2.5 湍流度和脉动风调制参数分析 |
| 3.2.6 功率谱密度分析 |
| 3.3 下击暴流作用下桥梁风荷载模型 |
| 3.3.1 下击暴流平均风荷载模型 |
| 3.3.2 下击暴流作用下桥梁抖振荷载模型 |
| 3.4 基于实测下击暴流桥梁结构抖振响应分析 |
| 3.4.1 桥梁下击暴流风荷载模拟 |
| 3.4.2 桥梁在下击暴流和大气边界层风场作用下响应对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于边界层风洞的下击暴流水平风速风场模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于边界层风洞的下击暴流水平风速风场模拟装置 |
| 4.2.1 下击暴流水平风速风场试验模拟装置 |
| 4.2.2 风速数据采集系统 |
| 4.2.3 风场模拟缩尺比确定 |
| 4.3 下击暴流水平风速剖面试验结果分析 |
| 4.3.1 下击暴流水平风速风剖面模拟结果 |
| 4.3.2 不同测试位置下水平风速风剖面模拟结果分析 |
| 4.3.3 不同来流风速下水平风速风剖面模拟结果分析 |
| 4.3.4 不同来流风速下风攻角测试结果分析 |
| 4.3.5 大气边界层B类风场试验结果 |
| 4.4 下击暴流水平风速时程试验结果分析 |
| 4.4.1 静压梯度 |
| 4.4.2 下击暴流水平风速时程测试结果 |
| 4.4.3 时变平均风速和脉动风速 |
| 4.4.4 下击暴流试验风场湍流度 |
| 4.4.5 脉动风功率谱密度 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 下击暴流作用下CAARC标准模型风致响应试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验模拟装置和结果分析方法 |
| 5.2.1 基于大气边界层风洞下击暴流试验模拟装置 |
| 5.2.2 CAARC标准模型 |
| 5.2.3 试验数据采集及结果处理方法 |
| 5.3 下击暴流作用下CAARC标准模型位移响应分析 |
| 5.3.1 CAARC标准模型位移响应时程 |
| 5.3.2 时变平均风位移 |
| 5.3.3 脉动风位移响应 |
| 5.3.4 脉动风位移响应与来流风速关系分析 |
| 5.4 CAARC标准模型下击暴流水平风速作用下响应计算分析 |
| 5.4.1 沿高度分布下击暴流水平风速模拟 |
| 5.4.2 位移响应计算结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 下击暴流作用下大跨度桥梁风致响应试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验模拟装置和结果分析方法 |
| 6.2.1 基于大气边界层风洞下击暴流试验模拟装置 |
| 6.2.2 大跨度连续刚构桥最大双悬臂状态气弹模型 |
| 6.2.3 试验数据采集及结果处理方法 |
| 6.3 下击暴流作用下大跨连续刚构桥响应分析 |
| 6.3.1 大跨度连续刚构桥位移响应时程 |
| 6.3.2 时变平均风位移 |
| 6.3.3 脉动风位移 |
| 6.3.4 脉动风位移时变功率谱密度 |
| 6.3.5 脉动风位移响应与来流风速关系分析 |
| 6.3.6 脉动风位移响应与风偏角关系分析 |
| 6.4 桥梁结构在下击暴流风场与B类风场响应比较 |
| 6.5 大跨度连续刚构桥下击暴流水平风作用下响应计算分析 |
| 6.5.1 沿主梁轴向分布下击暴流水平风速模拟 |
| 6.5.2 响应计算结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A(攻读学位期间所发表的学术论文) |
| 致谢 |
（9）攀枝花干坝塘片区城市设计空间形态与风环境耦合性优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.5 研究方法与技术路线 |
| 1.5.1 现场环境物理实测 |
| 1.5.2 三维数字地理信息模型及城市建模 |
| 1.5.3 CFD技术数值风洞实验 |
| 1.5.4 气候适应性城市设计优化 |
| 1.6 研究框架 |
| 2 攀枝花基础资料整理及干坝塘片区环境物理实测 |
| 2.1 攀枝花城市概况 |
| 2.1.1 攀枝花城市概况及城市总体规划解读 |
| 2.1.2 攀枝花城市地理环境特征 |
| 2.2 攀枝花气候环境特征 |
| 2.2.1 攀枝花城市气候特征 |
| 2.2.2 攀枝花城市整体风环境特征 |
| 2.3 干坝塘片区地理环境及城市形态分析 |
| 2.3.1 干坝塘片区地理环境分析 |
| 2.3.2 干坝塘片区城市形态分析 |
| 2.4 干坝塘分区规划及发展目标解读 |
| 2.4.1 规划结构 |
| 2.4.2 用地布局 |
| 2.5 干坝塘片区城市设计方案概述 |
| 2.6 干坝塘片区实地调研 |
| 2.6.1 干坝塘片区场地现状调研 |
| 2.6.2 干坝塘片区环境物理实测 |
| 2.7 干坝塘建成区结合核心区城市设计方案空间形态指标测算 |
| 2.7.1 城市地表粗糙度 |
| 2.7.2 建筑密度、容积率 |
| 2.7.3 围合度、错落度 |
| 2.7.4 平均高度、最高高度 |
| 2.8 干坝塘片区现存气候问题总结与应对策略分析 |
| 2.8.1 城市干岛效应应对策略 |
| 2.8.2 城市热岛效应应对策略 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 攀枝花干坝塘片区数值风洞模拟 |
| 3.1 城市风环境研究相关概念界定 |
| 3.1.1 大气边界层内风场和对数风廓线 |
| 3.1.2 城市空间形态 |
| 3.1.3 宏观、中观、微观尺度在本文中的范围界定 |
| 3.1.4 狭管效应 |
| 3.2 干坝塘片区三维地理信息数字建模 |
| 3.2.1 场地建模区域确定 |
| 3.2.2 数字化高程模型建立 |
| 3.3 CFD技术数值风洞模拟研究基本理论与方法 |
| 3.3.1 计算区块划分 |
| 3.3.2 模拟区域边界条件及算式设置 |
| 3.3.3 计算网络及风环境数据监测面设置 |
| 3.3.4 湍流模型及其他算式设置 |
| 3.4 模拟结果整理与分析 |
| 3.4.1 干坝塘片区总体风环境模拟结果与分析 |
| 3.4.2 干坝塘片区分区风环境模拟结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 干坝塘片区城市设计的空间形态与风环境耦合关系 |
| 4.1 城市空间形态与风环境耦合性分析与评价的方法及相关规范研究 |
| 4.1.1 室外风环境舒适度评价的相关政策与标准 |
| 4.1.2 城市空间形态与风环境耦合性相关评估指标研究 |
| 4.1.3 干坝塘片区整体风环境评价 |
| 4.2 宏观层面 |
| 4.2.1 干坝塘片区多尺度通风廊道结构、分布及通风效率分析 |
| 4.2.2 干坝塘片区城市路网格局与风环境耦合性分析 |
| 4.2.3 干坝塘片区绿地系统与风环境耦合性分析 |
| 4.2.4 干坝塘片区城市肌理与风环境耦合性分析 |
| 4.3 中观层面 |
| 4.3.1 干坝塘公共开敞空间与风环境耦合性评价 |
| 4.3.2 干坝塘绿地公园对局地微气候调节作用分析 |
| 4.3.3 干坝塘城市湿地对局地微气候调节作用分析 |
| 4.3.4 干坝塘片区街区空间形态与风环境耦合性分析 |
| 4.4 微观层面 |
| 4.4.1 干坝塘片区内单体建筑空间形态与风环境耦合性研究总结 |
| 4.4.2 低层中、低密度建筑群单元布局方式与风环境耦合性分析 |
| 4.4.3 低层高密度建筑群单元布局方式与风环境耦合性分析 |
| 4.4.4 多层中密度建筑群单元布局方式与风环境耦合性分析 |
| 4.4.5 大体量多层公共建筑外部空间与风环境耦合性分析 |
| 4.4.6 高层建筑单元布局方式与风环境耦合性分析 |
| 4.4.7 高层与低层混合建筑群单元布局方式与风环境耦合性分析 |
| 4.4.8 干坝塘片区单一地块内建筑群体组合模式与风环境耦合关系总结 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 干坝塘片区城市设计优化策略及方案 |
| 5.1 宏观优化策略 |
| 5.1.1 与山水格局相契合的城市通风廊道营造 |
| 5.1.2 网络化城市绿地和湿地体系构建 |
| 5.1.3 街道走向控制与街区形态优化策略 |
| 5.2 中观优化策略 |
| 5.2.1 与城市风环境相适应的建筑群聚集肌理 |
| 5.2.2 公共开敞空间与风环境耦合性优化 |
| 5.2.3 滨水空间布局、形态的选择与控制 |
| 5.2.4 绿地公园布局与规模优化策略 |
| 5.3 微观优化策略 |
| 5.3.1 低层建筑群单元布局方式与围合度设计 |
| 5.3.2 多层建筑群单元布局方式与围合度设计 |
| 5.3.3 大体量多层公共建筑外部空间设计 |
| 5.3.4 高层建筑单元布局方式与围合度设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 干坝塘片区原城市设计方案与优化方案对比分析 |
| 6.1 原城市设计方案与优化方案风速分布特征对比及分析 |
| 6.1.1 基于静风区面积比的对比分析 |
| 6.1.2 基于弱风区面积比的对比分析 |
| 6.1.3 基于舒适风速区面积比的对比分析 |
| 6.1.4 基于强风区面积比的对比分析 |
| 6.2 原城市设计方案与优化方案重要节点平均风速及风速离散度对比分析 |
| 6.2.1 干坝塘城市设计方案中不同边界内平均风速及风速离散度的计算方法 |
| 6.2.2 干坝塘城市设计方案整体平均风速及风速离散度对比分析 |
| 6.2.3 干坝塘城市设计方案道路系统平均风速及风速离散度对比分析 |
| 6.2.4 干坝塘城市设计方案绿地系统平均风速及风速离散度对比分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 主要研究价值 |
| 7.3 存在的不足 |
| 附录 |
| 附录一 图录 |
| 附录二 表录 |
| 附录三 干坝塘片区实地环境物理测试数据汇总 |
| 附录四 干坝塘片区公共空间风环境评价指标测算 |
| 附录五 干坝塘片区优化方案公共空间风环境评价指标测算 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）不规则格栅型工程结构的风载体型系数研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 风工程的研究方法 |
| 1.2.1 现场实测 |
| 1.2.2 风洞试验 |
| 1.2.3 理论分析 |
| 1.2.4 数值风洞 |
| 1.3 格栅型结构的数值模拟现状 |
| 1.3.1 国内的研究成果 |
| 1.3.2 国外的研究成果 |
| 1.4 格栅型结构研究现状综述 |
| 1.5 本文的研究工作 |
| 参考文献 |
| 第二章 风载体型系数及CFD简介 |
| 2.1 大气边界层风环境 |
| 2.1.1 大气边界层 |
| 2.1.2 平均风剖面 |
| 2.2 建筑结构风载体型系数 |
| 2.2.1 适用于常数风速的体型系数定义 |
| 2.2.2 适用于指数风速的体型系数定义 |
| 2.3 CFD守恒控制方程 |
| 2.3.1 质量守恒方程 |
| 2.3.2 动量守恒方程 |
| 2.4 N-S方程的数值求解方法 |
| 2.4.1 雷诺数 |
| 2.4.2 直接数值模拟(DNS) |
| 2.4.3 基于空间平均的大涡模拟(LES) |
| 2.4.4 基于时间平均的RANS法 |
| 2.5 近壁面处理 |
| 2.6 FLUENT软件简介 |
| 参考文献 |
| 第三章 数值风洞模拟方法有效性的验证 |
| 3.1 TTU建筑标准模型 |
| 3.1.1 建立分析模型 |
| 3.1.2 Gambit网格划分 |
| 3.1.3 Fluent中的模型相关设置 |
| 3.1.4 数值模拟结果的验证 |
| 3.1.5 风载体型系数计算结果 |
| 3.1.6 常速风速计算TTU建筑模型 |
| 3.2 高层建筑开洞模型实验 |
| 3.2.1 风洞试验简介 |
| 3.2.2 数值模拟分析 |
| 3.2.3 结果对比分析 |
| 3.2.4 数值模拟图示结果 |
| 3.2.5 不同风速的对比模拟 |
| 3.3 立方体绕流模型 |
| 3.3.1 0.1×0.1×0.1m立方体绕流模型 |
| 3.3.2 参考高度和体型系数定义方式对计算结果的影响 |
| 3.3.3 边界条件和来流速度对计算结果的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 不同开孔参数对格栅型结构的风载体型系数影响研究 |
| 4.1 研究思路 |
| 4.1.1 数值模拟分析 |
| 4.1.2 体型系数的对比分析 |
| 4.2 孔型、孔隙率对体型系数的影响 |
| 4.2.1 数值模拟分析 |
| 4.2.2 迎风面毛体型系数 |
| 4.2.3 迎风面净体型系数 |
| 4.2.4 背风面和顺风向体型系数 |
| 4.2.5 相同孔隙率下不同孔型的对比分析 |
| 4.2.6 相同孔型下不同孔隙率的对比分析 |
| 4.3 孔偏移、孔距、孔厚度等对风载体型系数的影响 |
| 4.3.1 孔偏移对体型系数的影响 |
| 4.3.2 孔间距对体型系数的影响 |
| 4.3.3 孔厚度对体型系数的影响 |
| 4.3.4 孔隙率不变时孔径对体型系数的影响 |
| 4.3.5 孔径不变时板长对体型系数的影响 |
| 4.4 不同次要因素的影响范围 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 大型不规则雕像结构的风载体型系数研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 格萨尔王雕像的数值模拟分析 |
| 5.2.1 CAD建模 |
| 5.2.2 Gambit网格划分 |
| 5.2.3 Fluent中的模型相关设置 |
| 5.2.4 数值模拟结果分析 |
| 5.3 大型不规则格栅型结构的风载体型系数研究 |
| 5.3.1 大型不规则曲面背光的建模和网格划分 |
| 5.3.2 大型不规则曲面背光的数值模拟结果分析 |
| 5.4 规则格栅的影响规律在不规则格栅中的应用简介 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 附录A |
| 附录B |
| 附录C |
| 作者读研期间发表的论文 |
| 致谢 |
四、在4m×3m风洞中模拟大气边界层（论文参考文献）
- [1]城市街道峡谷行道树覆盖下大气颗粒物空间扩散规律与调控[D]. 汪小爽. 华中农业大学, 2021(02)
- [2]热带气旋作用下带挑檐低矮房屋风荷载与风驱雨效应研究[D]. 王相军. 湖南大学, 2020(02)
- [3]乌兰布和沙漠防沙技术措施复合作用机制及其优化配置[D]. 闫敏. 内蒙古农业大学, 2020(01)
- [4]火星沙丘地貌研究[D]. 李超. 陕西师范大学, 2020(02)
- [5]大气边界层风场及高耸结构表面风压大涡模拟研究[D]. 何靖. 东南大学, 2020
- [6]厚宽比对超高层建筑风荷载的影响研究[D]. 赵云. 长沙理工大学, 2020(07)
- [7]不同稳定度条件下燃气在大气环境中扩散的CFD数值模拟研究[D]. 赵鹏. 太原科技大学, 2020(03)
- [8]大跨度桥梁下击暴流风荷载效应研究[D]. 辛亚兵. 湖南大学, 2019(01)
- [9]攀枝花干坝塘片区城市设计空间形态与风环境耦合性优化设计研究[D]. 刘诗航. 西安建筑科技大学, 2019(06)
- [10]不规则格栅型工程结构的风载体型系数研究[D]. 宋宗凯. 东南大学, 2019(05)