复杂地形网格生成研究.pdfVIP

第23卷 第3期 计 算 力 学 学 报 V01．23，No．3 2006年 6月 ChineseJournalofComputationalMechanics June2006 文章编号 ：1007—4708(2006)03—0313—04 复杂地形网格生成研究 程雪玲 ， 胡 非 (中国科学院 大气物理研究所 大气边界层物理和大气化学 国家重点实验室，北京 100029) 摘 要：在研究羽流扩散的过程中，根据实验中提供的复杂地形数据，采用一系列的格式转化，将其变为流体力学 计算软件 Fluent和其建模软件 Gambit能够读取的数据。并生成相应的计算网格，为计算复杂地形上的羽流扩散 创造 了条件。 关键词 ：羽流扩散；复杂地形 ；Fluent；Gambit 中图分类号 ：o243 文献标识码 ：A 中，日本某公司对复杂地形及气候条件的羽流扩散 1 引 言 进行了风洞实验研究，利用坐标变换把复杂地形映 城市下垫面对流场的动力效应是影响城市气 射到数学平面进行 了数值模拟，标量扩散采用了随 象条件的一个重要因素[1]。首先 ，其影响表现在整 机模型，并利用已有的实验数据改进数值方法，得 到了较好的结果 [1。引。本文要讨论的问题是模拟 个城 区增加了地面粗糙度 ，空气流经粗糙的城市表 复杂地形，为采用数值计算的方法模拟羽流扩散提 面时会产生更多的湍流 ；由于水平和铅直湍流交换 供条件 。 强度都 比平坦的乡村大得多，进而改变了风随高度 的分布 。其次 ，城市下垫面的动力作用还包括街道 2 羽流扩散 中的复杂地形 引起的 “渠道效应”和铅直方向的局地环流，气流绕 日本外务省 国土资源处在2002年颁布了新的 过建筑物时还会形成更小的旋涡运动 ，使近地面流 发电厂环境标准 ，该标准进一步加强了对发电厂周 场更不规则 。国内外的观测均表明，在相同天气条 围环境标准的限制。该标准规定 ：以小时为单位 ， 件下城市扩散参数 比乡村大 ，相当于帕斯奎尔扩散 随机抽取当地的气象数据 ，如风向、风速和大气稳 曲线向不稳定方向提高 1-2级[3]。 定度等，用于估算空气污染物年平均浓度 ，估算的 羽流是气体污染物质扩散的一种主要形态，它 模式为高斯烟羽扩散模型和烟团 (puff)模型。为 是指将含有污染物的空气从一个点状源释放到大 了配合该标准的实施 ，提高模型的估算准确性，同 气中。源流动在大雷诺数下的传热 (热量扩散)传 时还进行了一系列的风洞实验~10-13]。 质 (浓度扩散)使得下风向产生复杂的温度和浓度 在文献 -[12，13-]介绍的 日本某公司的实验中， 场 ，由于复杂的地形边界及气象条件 ，使得真实情