大气污染物开题报告.docx

能源与环境学院本科毕业设计开题报告题目： 限制或开放空间污染源排放的计算机仿真 系别：环境工程专业：08级环境工程（3）班学制：四年姓名：赵春晓学号：0876117318导师：郑坤灿能源与环境学院本科毕业论文（设计）开题报告姓名赵春晓学号0876117318指导教师郑坤灿专业环境工程拟用设计题目限制或开放空间污染源排放的计算机仿真预计结果CFD(Computationa-FluidDynamics)——fluent软件对污染物扩散模拟仿真与居民区角自动监测仪提供的污染物(Nlls)浓度监测情况进行对比，模拟计算出的大浓度区域与现场监测的实际情况相吻合。结合上述符合区域模拟和污染物扩散模拟图，我们可以清楚的看到污染源的扩散受建筑物，风向影响明显，且风向变化十分明显，从而造成较差污染扩散气象条件，对居民区容易造成较大污染情况。可行性研究及基本工作思路大气污染扩散是湍流问题，研究湍流问题有3种方法:实验方法、分析方法和数值模拟方法实验方法相比，利用数值模拟方法研究大气湍流，省却了大量复杂的实验准备工作，节约了实验设备的投资，排除了实验方法的不确定因素，具有经济、高效的特点。相比于分析方法而言，数值模拟方法能够求解更为复杂的流动问题，可视化的流场模拟结果更加直观，不仅仅停留在理论分析的层次。利用计算流体力学CFD商业软件对大气湍流进行数值模拟，在秉承数值模拟方法优点的同时回避了编程工作的复杂性，是研究大气湍流的有力工具。建立模型和灵活的网格划分可对下垫面复杂的计算模型解域进行非结构化网格划分.另外,Gambit所建模型可方便地选取合适的边界条件.求解大气湍流问题，首先要由流体力学、热力学、传质传热学等基本原理出发，建立质量、动量、能量、组分湍流特性等守恒方程组，如连续方程、扩散方程、湍能方程等，此即建立基本方程的含义。这些方程所构成的联立非线性偏微分方程组，不能用经典的分析法，只能用数值方法求解。对湍流，由不同的模拟理论出发，往往基本守恒方程组也不同。FLUENT基于模型群的思想，包含了几乎所有成熟的湍流模型，需要在相应面板中选择要使用的湍流模型并给出相应的经验参数即可。在FLUENT面板中选择模型、定义参数的过程即为建立基本方程的过程。此外，FLUENT还提供了文字报告功能，可用于精确输出空间某个坐标位置的各物理量的数值，此功能对于大气扩散的数值模拟尤为关键，利用该功能可将数值模拟结果与大气污染外场观测数据进行对比，校验数值模拟结果的优劣。设计工作计划在FLUENT6.3中，采用Gambit作为前处理软件，Gambit具有全面的几何建模能力和灵活的网格划分能力.对二维流动，可以生成三角形和矩形网格:对于三维流动，则可生成四面体、六面体、三角柱和金字塔等网格;结合实际情况，还可生成混合网格，其自适应功能，能对网格进行细分或粗化，或生成不连续网格、可变网格和滑动网格。根据质量守恒，动量守恒和能量守恒推导出气体连续方程，动量方程，能量方程和浓度方程。利用数值方法求解流体问题，需要遵循数值模拟方法的求解步骤。对于fluent而言，其求解。建立模型——创建网格——运行求解器——输入网格——检查网格——选择解的格式——选择需要解的基本方程——确定需要的附加模型——指定材料的物理性质——指定边界条件——调节解的控制参数——初始化流场——迭代求解——检查并保存结果——改进模型及解法建立模型：这里我们主要采用FLUENT自带的前处理软件GAMBIT来完成。其中建筑物高度均按实际高度设置模式参数。创建网格：采用GAMBIT进行网格的划分，针对三维流动的问题，本文生成的网格为四面体网格，主要是因为四面体网格的适应能力强。建立物理模型：将所生成的网格导入到FLUENT中，检杳网格质量，如果出现负数就需要修复网格以减少解域的非物理离散。模拟结果分析：对污染源扩散进行污染物扩散数值模拟，可以直观清晰地了解填埋操作区污染物扩散对民居区的影响。设置边界条件：正确设置边界条件即适当地选择边界条件，包括边界位置的选择，它对准确地反映流动对象是至关重要的。模拟图说明：结果分析：指导教师审查意见文献检索一：用自己的话完整地写下一种或以上有效的检索方法伴随着社会经济的发展和城市化进程的加快,城市在相对狭小的地域空间上,聚集了大量城市人口,工业,建筑,必然消耗大量的物质和能量,排出大量的生活及工业废弃物,当这些废弃物的总量超过环境的自净能力时,就会发生严重的环境污染。环境污染会对居民的身体健康、城市周边生态环境以及城市的长远发展构成影响,因此,针对城市环境污染防治的研究课题也就应运而生了。目前尚没有一种普遍适用的综合评价模型来实现对不同污染情况的综合判断,因此,本文旨在建立一种城市大气污染的综合评价模型,以实现在不同的气