室外绿化景观源项化模拟研究及应用-首页.ppt

喷泉模拟方法 1、从单个水珠出发，建立了水珠与空气的热质交换的计算公式，同时采用拉格朗日方法，在PSI-CELL模型的基础上，给出空气与水珠热质耦合计算的数学模型，并且将模型嵌入CFD软件中 2、对直管压力射流破碎过程进行模拟分析，进而模拟了喷泉周围热环境，并将模拟结果与实验测量结果进行了对比，验证了喷泉模型的准确性 喷泉模拟方法 3、根据小区环境联合模拟程序的特点，给出了喷泉嵌入联合模拟程序的方法； 4、对影响喷泉周围热环境的各参数进行数值实验 拉格朗日方法 水珠在空气中的运动轨迹 动量方程 时间步长 流速 标准偏差 水珠的数量不能满足连续性的要求，水珠在计算空间的分布很不均匀； 粒径分布范围较广，水珠沿轨迹运动时，直径变化较大； 如果采用欧拉方法，必须采用多粒径模型，不仅需要大量的硬件资源，同时也会导致比较严重的数值发散问题； PSI-CELL 模型 连续性方程 各种源项方程： 将水珠对空气的影响考虑成空气的质量、动量和能量源项 整个连续态流场通过欧拉方法求解离散的差分方程得到 水珠的轨迹、尺寸和温度变化过程通过对水珠在流场中运动方程进行积分得到，采用粒－气热质交换率，计算采用拉格朗日方法 平均粒径分布计算 平均直径 采用SMD D32平均直径模型用于质量传输研究 基于最大熵原理,粒径变化范围0~∞, 直径分布公式： 对于压力旋转喷嘴: 水珠轨迹模拟与实际的对比 Side view Front view 对影响因素进行研究，包括: 来流风风速 射流条件，包括喷水水温、平均粒径SMD、射流速度和喷水流量； 喷泉布局，包括喷嘴的并排与叉排、喷嘴布置长宽比和喷嘴间距等 标准工况为：干球温度32.7 ℃，相对湿度47.5%，含湿量14.7 g/Kg干空气，来流风速2.9 m/s，射流水温为24.5 ℃ size: 80m×47.5m×20m 喷嘴直径：2mm 不同来流风速的影响 （a1） ΔDBT（1.5m/s） （b1） ΔDBT（4.5m/s） （a2） ΔRH（1.5m/s） （b2） ΔRH（4.5m/s） SET（1.5m/s） SET（4.5m/s） ΔDBT ΔRH ΔDBT ΔRH 21.5 ℃ 27.5 ℃ 21.5 ℃ ΔSET 27.5 ℃ ΔSET 不同喷水温度的影响 ΔDBT ΔRH ΔDBT ΔRH Cross flow Parallel ΔSET ΔSET Parallel Cross flow 不同喷泉布置方式的影响研究 结论 模拟表明： 布置在空旷区域（提高来流风速）、降低喷水温度是提高喷泉周围热环境最合理有效措施； 也可以通过改善喷嘴性能来降低粒径大小； 喷泉射流高度控制在3.5 m左右，不建议通过提高射流速度和喷水量来提高热舒适性； 喷嘴的排列选用并排的方式，并且增大垂直来流风方向的长度，而减小沿来流风方向的布置数量 谢谢！欢迎交流、讨论！ 本研究では、Cpeの最適値をより詳しく調べるために、黒谷らが実測結果を報告している出雲地方の黒松によるスクリーン状の屋敷囲いである築地松の後方の風速分布を対象とする数値解析を行った。モデル係数Cpeを1.5～2.0の間で段階的に変化させ、実測と比較した。 平均風速の鉛直分布 です。 いずれの場合もかなりよく実測値と一致しているが、詳しく比較するとCpe=1.8～2.0がより実測値に近い分布となっており、樹木風下後方の風速分布を非常によく再現している。 特に、1.8の場合を抜き出してみると、黒谷らの実測とよく一致していることがわかります。 草坪 灌木 树木 SET比较（15:00） 草坪 灌木 树木 MRT比较（15:00） 分析 10:00、15:00时建筑东、南、西面周围环境1.5m高处的MRT和SET值的高低顺序是：树木灌木或草坪。树木对其周围热环境的改善效果最好，灌木和草坪则差别较小。 建筑北面由于基本处于建筑阴影之下，无论树木、灌木还是草坪，差别都很小 但在12:00，建筑南面周围环境1.5m高处的SET值基本没有区别，甚至树木绿化对应的SET值略高 不同绿化对室外热环境影响与具体的时刻、实际的建筑布局、朝向等条件 有关 东西朝向不同形式绿化比较 分析 无论12：00、15：00，总的说来，树荫下最舒适，其次是凉亭，最后是灌木和草坪（二者差别不大） 在后排建筑的东西朝向，凉亭的效果和树木差不多，原因是树木对风速有一定的衰减作用，因此尽管树荫下的平均辐射温度略低于凉亭下，但二者的热感觉基本相同 不同树木布置方式的比较 （Case 1） （Case