基于DPM模型的街谷内颗粒物扩散特性研究
基于CFD模拟的城市街道PM2.5扩散研究
速度袁取 2.0m/s曰a 为常数袁取 0.24遥
由于南面和东面道路上主要的颗粒物排放源是机动车袁
尾气中一般含有纳米级颗粒和亚微米颗粒 遥 咱16袁17暂 因此袁本论
文将模 拟 5nm 和 0.5滋m 两种典型粒径的机动车尾 气颗 粒
物遥
2 结果及讨论
2.1 流场分布情况
南风时的空气流场分布情况见图 3遥 在南风情况下袁建
在城市中袁机动车排放的超细颗粒物是空气污染源的重 要来源之一遥 据监测分析袁汽车尾气排放量已占大气污染源 85%左右咱8暂遥 因此城市中的道路和街道是 PM2.5 颗粒的重要 源头袁是典型野线源污染冶遥 了解街道的线源污染对周围小区 的扩散及渗透袁具有重要意义遥
近年来袁采用计算流体力学渊CFD冤技术对小区尧街道峡 谷等进行颗粒物扩散研究逐渐增多遥 荣双等咱9暂采用 CFD 软 件袁采用标准 k-着 双方程模型和离散相模型袁对城市街道峡 谷颗粒物扩散进行三维模型袁得到不同风向下颗粒物浓度的 分布遥 黄 远东等咱10暂模拟了孤立 街道峡谷内气流运动 和颗粒物 的扩散沉积袁 发现颗粒在地面上的沉积率高于建筑物表面遥 刘建峰等咱11暂研究了街道峡谷高宽比尧建筑物间隔和风向对街 道峡谷内细颗粒物扩散的 影响遥 杨方等咱12暂研究了街谷两侧建 筑物的对称性污染物浓度扩散的影响袁 发现下游的建筑越 低袁尾流区的浓度就越高遥
筑物对下部空气的流动起到阻挡作用袁建筑物之间形成流动
通道袁空气流速增加遥而建筑物对上部气流影响不大遥在东风
关键词 PM2.5 数值模拟 颗粒物 城市街道
中图分类号院X51
文献标识码院A
文章编号院1672-9064(2018)园3原066原03
0 引言
空气污染与每个人都息息相关遥大气颗粒物是一种重要 的大气污染物袁不仅会对人体产生极大的危害袁还对大气能 见度尧环境酸化尧大气化学反应尧地球辐射尧云的形成等产生 重要影响咱1-4暂遥 大气颗粒物与人体的呼吸尧心血管系统疾病的 发病以及人群超额死亡数等有着密切联系咱5暂遥 研究表明袁大 气中 PM2.5 质量浓度每升高 10滋g/m3袁总致病率尧心血管疾 病和呼吸疾病发生率分别上升 4%尧6%和 8%袁每天的死亡率 增加 1.5%咱6袁7暂遥
除尘系统排放颗粒物扩散模型的的研究
西安建筑科技大学硕士学位论文除尘系统排放颗粒物扩散模型的的研究姓名：黄汉军申请学位级别：硕士专业：供热、供燃气、通风及空调工程指导教师：沈恒根2000.2.1西安建筑科技大学硕士学位论文１绪论随着对空气环境质量要求日益严格，空气环境中的颗粒物（ＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＭａｔｔｅｒ，ＰＭ）的危害已愈来愈引起重视。
我国一直采用总悬浮微粒（ＴｏｔａｌＳｕｓｐｅｎｄｅｄＰａｒｔｉｃｌｅ，ＴＳＰ）进行环境空气中颗粒物含量评价，对ＰＭ．。
（空气动力学直径ｄｐ＜ｌＯ“ｍ的所有颗粒）也提出了限制条什。
但是近年来国外加大了对微粒的研究力度，甚至提出了ＰＭ：ｓ（空气动力学直径ｄｐ＜２．５ｕｍ的所有颗粒），结果表明：微粒或尤其是ＰＭ２。
为代表的颗粒物对人体危害最”“。
作为建筑环境改善的重要条件一建筑环境空气品质（ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＡｉｒＱｕａｌｉｔｖ，ＣＥＡＱ）与之密切相关，低品质的室外空气是室内环境主要的空气污染源之。
Ｗ此，有必要加强对空气中颗粒物分布的研究。
表１ｌ为１９８２年实施的ＧＢ３０９５－－８２《大气环境品质标准》（以ｒ简称ＧＢｌ）有关闻体颗粒物的部分数据，表１．２现行的ＧＢ３０９５－－１９９６《大气环境品质标准》（以Ｆ简称ＧＢ２）有芙『刊体颗粒物的部分数据。
从国家人气环境品质标准的变化可以看出对人气环境ｒ铺质的要求越米越高。
表１．１ＧＢ３０９５－－８２三级标准浓度限值表浓度限值（ｍｇ／Ｎｍ３）污染物名称取值时间一级标准二级标准三级际准日平均｝０．１５Ｏ．３０Ｏ５０总悬浮微粒任何一次｛＋０．３０１．ＯＯ１．５０日平均０．０５Ｏ．１５Ｏ．２５洲尘任何一次０．１５Ｏ．５０Ｏ．７０＋“｜｜、ｒ均”为任何一日的平均浓度不许超过的限值料“任何～次”为任何一次采样测定不许超过的浓度限值。
不同污染物“任何一次”采样时问见肯头规定。
表１．２ＧＢ３０９５－１９９６各项污染物的浓度限值浓度限值（ｍｇ／Ｎｍ。
基于DPM模型的旋风分离器内颗粒浓度场模拟分析
基于DPM模型的旋风分离器内颗粒浓度场模拟分析高助威;王娟;王江云;冯留海;毛羽;魏耀东【摘要】To study the distribution of the particle concentration in cyclone,the RSM model and the particle stochastic trajectory model were used to simulate the gas-solid flow of the cyclone.The top ash ring and erosion of the wall were analyzed from particle concentration distribution and residence time.The results showed that the concentration of particles in the wall were distributed in a spiral gray band,and the width and pitch of the gray bands were different.Along radial direction,the particle concentration near the wall was high while other regions were low.Along axial direction,the particle concentration was larger in the bottom of the separation space,and the width of the spiral gray band increased but the pitch decreased.There was top ash ring under the roof of annular space,where a lot of particles gathered.The top ash ring was unevenly distributed,with obvious non-axisymmetric characteristics.Furthermore,the top ash ring had a certain periodicity shedding phenomenon.The performance would not only cause the escape of particles and reduce the separation efficiency of cyclone,but also cause erosion wear of the wall.In severe cases,the wall of the cyclone separator would be worn out,causing the equipment to failure.%为了研究旋风分离器内部颗粒浓度场的分布规律,采用RSM模型和颗粒随机轨道模型,对旋风分离器进行气-固两相流动数值模拟,并从浓度分布和停留时间两方面对顶灰环及壁面磨损现象进行分析.结果表明,壁面处的颗粒浓度呈螺旋状灰带分布,灰带的宽度和螺距不同;从径向看,除壁面附近浓度较高外,其他部位浓度较低;从轴向上看,在分离空间下部,螺旋灰带的宽度加大,螺距减小,颗粒浓度增大.在环形空间顶板下方有大量颗粒聚集,存在顶灰环现象,而且顶灰环分布不均匀,具有一定的准周期脱落特性.这不仅造成颗粒的逃逸,降低旋风分离器的分离性能,而且也会对壁面造成冲蚀磨损,严重时能够使分离壁面磨穿,造成设备失效.【期刊名称】《石油学报（石油加工）》【年(卷),期】2018(034)003【总页数】8页(P507-514)【关键词】旋风分离器;数值模拟;DPM;颗粒浓度;顶灰环;壁面磨损【作者】高助威;王娟;王江云;冯留海;毛羽;魏耀东【作者单位】中国石油大学重质油国家重点实验室,北京102249;过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室,北京102249;中国石油大学重质油国家重点实验室,北京102249;过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室,北京102249;中国石油大学重质油国家重点实验室,北京102249;过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室,北京102249;北京低碳清洁能源研究院,北京102209;中国石油大学重质油国家重点实验室,北京102249;中国石油大学重质油国家重点实验室,北京102249;过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TQ051.8旋风分离器是气-固分离过程的重要设备，因其结构简单，处理量大，维修方便等优点，在工业除尘、石油化工、煤炭发电等领域应用广泛[1]。
影响街区峡谷浓度扩散的因素
影响街区峡谷浓度扩散的因素*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:对街区峡谷内污染扩散规律的研究是城市空气质量预测的主要内容之一。
应用现代流体力学数值模拟方法进行大量算例的计算和分析,研究了城市街区峡谷污染物二维扩散的规律。
在分析二维街区峡谷内浓度扩散的规律时,发现对街区峡谷浓度扩散的两个影响因素,其中定量分析了湍流脉动对浓度扩散的影响,与层流时得到的浓度扩散进行了通量积分的比较;此外,定性分析了不同类型的街区峡谷对扩散的影响。
关键词:街区峡谷;扩散;湍流中图分类号:X51文献标识码:A文章编号:(K)03259(原1002-1264)(2004)02-0039-03Factor s of Effecting Canyon Street DispersionC HENG X ue -lin g,HU Fei(The State Key Labo ratory o f Atmosp heric B oun dary Layer Phy sics and Atmospheric Chemistry Institute o f Atmosp heric Ph ysics,Chinese Academy o f Sciences,Beijing 100029,China)Abstract:The study of air po llutio n in cany on streets is o ne o f the majo r p roble ms in urban air quality manag ement.In this paper,the dispersio n pattern s and turbulent dispersion in 2D street cany ons are studied numerically b y use of realiz able k-E tu rb ulence mo del.Du ring the analy sis o f 2D can yo n street dispersion,tw o fac tors which effect the dispersion w ere f ound.O ne is turbulence.We c ompare the p ollution flu x u nder turbulen t and la minar condition,an d get the quantitativ e result.A no ther,the effect of street shape o n dispersion was qualitativ ely analysed.Key words:stree t can yo n;dispersio n;turbulence国际上有关街区空气污染与控制的研究起步于20世纪70年代[1],目前仍是研究热点之一;而我国还处于起步阶段。
基于DEM模拟气固循环流化床提升管内颗粒聚团特性
基于DEM模拟气固循环流化床提升管内颗粒聚团特性吴迎亚;彭丽;和宁宁;高金森;蓝兴英【摘要】Gas-solid flow in CFB riser was simulated by a combined approach of computational fluid dynamics (CFD) and discrete element method (DEM). A new cluster analysis method based on image calibration and processing technique was developed to obtain overall, axial and radial distributions of clusters in fluidized beds as well as cluster characteristics in terms of inclination angle, degree of sphericity, and aspect ratio of long over short axis. The clusters showed a wide distribution with mainly small clusters and large clusters formed in the regions near the wall. Along the height direction of the riser, the amount of clusters first increased and then gradually decreased. In addition, clusters were most likely to exist in the form of non-spherical aggregates with large inclination angle and aspect ratio between 2 and 4.%采用CFD-DEM的方法对气固循环流化床提升管内的气固流动特性进行模拟，建立了基于图像处理的分析颗粒聚团的方法，重点研究了颗粒聚团在床层内的整体分布以及颗粒聚团的特性，包括颗粒聚团的倾角、球形度以及长短轴比的概率密度分布以及它们在床层内的轴向和径向上的分布特性。
街谷绿化空间设计对污染物扩散影响建模分析
2019年第12期学术专业人文茶趣作者简介：许亦竣（1995-），男，浙江诸暨人，硕士研究生在读，研究方向：乡村规划。
收稿日期：2019年11月23日。
汽车尾气对城市环境的污染问题，逐渐受到世界各国环境保护部门的重点关注。
特别是在大型城市中，汽车尾气污染通常超过标准范围，不仅影响着整个城市的生态建设，更给社会大众的身体健康带来严重的威胁。
因此构建适合国民居住的城市环境，科学规划城市的空间布局，深化城市街谷的基本特征及其对污染物扩散的影响，逐渐成为我国相关学者及专家研究的重点。
街谷绿化空间设计主要包括城市空间布局及空间绿化两大重要组成部分，然而根据相关调查及实验分析发现，街谷空间的整体布局是影响污染物扩散的重要因素，也是改善城市空间环境的关键性内容。
因此从模型构建及数学模拟的层面出发，能够有效破解街谷空间污染的问题。
1街谷的概念界定及理想模型1.1街谷的概念界定与具体类型城市街谷主要指街道两侧拥有连续相连的建筑物，且将街道紧紧包裹其中，形成类似峡谷形态的建筑布局。
可以说城市街谷是构建城市结构的主要单元，是我国城市建筑布局及排列的主要类别。
而街谷内的污染物与空气气流在建筑顶部与流动的空气完成交换，以此形成比较特殊的气候环境。
即街谷外界的空气流动，推动街谷内部的气流流动，并使街谷内部的气流不断上升，完成街谷外部与街谷内部空气气流的完全交换。
而街谷内部的气候环境的基本特征，能够受边界气流影响，使谷内气流加速流动，从而形成峡谷效应与街谷旋涡。
在结合学层面，街谷的街道宽度与建筑高度的函数比值，可称为“形状因子”，且跟街谷气流的运动形态呈现正相关关系。
根据数值模拟与现场观测的结果，可将街谷气流运动的的基本形态与背景风向划分为以下三种。
首先是对宽情形，即街谷建筑所形成的气流场域间不存在相互的影响。
其次，是干扰流形态，主要指街谷边界气流与上风气流所构成的旋涡，同下风向的正面气流场域间存在相互干扰的关系。
最后是掠流形态，主要指当建筑物间距不断缩小时，所形成的回流旋涡。
用DPM模型模拟预热器内两相流场研究
项S p5 的定义见表 1。
表 1 流体与颗粒相互作用源项S p5 的定义
方程名
连续性方程
x 方向动量方程
y 方向动量方程
z 方向动量方程
湍流动能
湍流耗散
S p5
0
∑ΘkFD k (upk- u)
∑ΘkFD k (upk- v )
∑ΘkFD k (upk- w )
0
0
k
k
k
∑ 表1 中,
ΘkFD k (upk - u ) 等为单位体积内颗粒
缩湍流的计算边界条件, 选用速度入口、 压力出口的 类型, 其余边界均为固壁。
代数方程的数值求解采用经典的 S IM PL E 算法, 湍流方程的数值求解差分格式的选择分别为: 压力项 选用标准的Standa rd 格式, 其余的动量、湍动能K 、湍 流散失率 Ν均采用收敛性比较好的一阶迎风格式。 312 颗粒分组及颗粒相边界条件
度Θ= 01261kg m 3, 动力黏度Λ= 4165×10- 5Pa·s; 根 据水力直径的计算公式d h= 4S 0 L (其中, S 0 为过流断 面的面积, L 为过流断面上流体与固体的接触周长) , 计算入口及出口的水力直径分别为2157m、3167m ; 最 后根据公式R e= Θv d h Λ、M a= v c (其中, R e 为雷诺 数, M a 为马赫数, c 为当地的声速) 得出C 5 的雷诺数 和马赫数, 来流马赫数为01025, 由于M a< 1, 因此可 以认为系统流动属于不可压缩流范畴, 入口雷诺数超 过10 000, 远大于内流条件下的湍流临界雷诺数2 320, 从而判定系统各单体的流动状态为湍流。 根据不可压
生料颗粒的密度为2 000kg m 3, 生料的平均直径 为 40Λm , 其直径分布见表 2。
基于DPM模型的T型管颗粒运动轨迹模拟仿真
2021.17科学技术创新基于D P M 模型的T 型管颗粒运动轨迹模拟仿真吴辉刘婷*阳勇唐汇军殷旺(湖南交通工程学院机电工程学院,湖南衡阳421001)T 型管应用领域十分广泛,日常生活中大量应用T 型管进行流体的分流,在化工实验中常用T 型管来排除水蒸气导管中的冷却水,此外,医学上也应用柔软无刺激的T 型管进行引流、支撑和吸引。
[1-3]以天然气输送为例,天然气在管道输送过程中高速流动,因此天然气含有的高速固体碎屑和颗粒(金属微屑和灰尘颗粒)等会对管道壁面及接口形成冲击磨损,最终给天然气输送管线及其特殊的管道构件带来极大的安全隐患,而D M P 模型在研究上述的能源、排污等领域颗粒冲蚀问题都有很好的结果。
针对上述问题,前人进行了一系列相关研究,探究产生冲蚀的机理和影响冲蚀的因素。
针对天然气管道弯头处的冲蚀情况进行研究,利用CFD 模拟研究弯头的冲蚀失效机理,并通过分析弯头处的速度场和压力场指出弯头大弧面处为危险截面。
通过建立天然气管道气固两相的流动方程,利用数值模拟的方法来分析求解气固混合物冲蚀能量,利用能量的变化规律来分析冲蚀的机理。
从前人研究的结果可以发现影响管道冲蚀的因素有很多,其中管道的结构特点是影响管道冲蚀的一个非常关键的因素。
目前针对天然气管道中T 型管件冲蚀的研究还不太多。
为此,利用FLU EN T 模拟T 型管内的颗粒运动,通过模拟结果来分析冲蚀与颗粒运动的关系,为生产中消除相应的安全隐患提供参考依据。
[4-7]1D P M 理论1.1力平衡平衡通过对直角坐标系下粒子的作用力微分方程进行积分来求解离散粒子(液滴或固体粒子)运动轨道。
粒子作用力(作用在粒子表面及体积上的各种力)平衡微分方程的笛卡尔坐标系形式为:(1)其中,粒子质量力F D 为(2)u 为流体流动速度,u p 为粒子运动速度,μ为流体的动力粘度,ρ为流体的单位密度,ρp 为粒子单位密度,d p 为粒子的平均直径,R e 为粒子的相对雷诺数,其大小为(3)拉力系数C 大小为:(4)对球形粒子,当雷诺数在一定范围内,C D 采用如下表达式:(5)1.2D PM 模型边界条件当粒子与管道壁面进行碰撞时,将可能发生以下几种情况之一:(1)粒子发生非弹性的或弹性的碰撞反射。
基于DPM模型的街谷内颗粒物扩散特性研究
Ｋ＝ｃＨＬＵ，ｅｆ／Ｑ。，
（６）
式中，Ｃ为计算浓度，ｕ。，为参考高度的速度，日为街谷建筑物高度，
取Ｈ＝１８ｍ，Ｌ＝２ｍ为面源宽度，Ｑ。为污染源源质量流量．颗粒粒径
取１０／ｘｍ，密度取２０００ｋｇ／ｍ３，粒子的Ｓｔｏｋｅｓ数计算表达式为
Ｓ。＝ｒｐ／ｚ－。，
（７）
式中，０＝ｎｄ２，／１８卢。为颗粒平均运动驰豫时间，ｔ为流动时间，定义 为流场特征长度与特征速度之比，所以本文计算颗粒的Ｓ。＝０．００００７
摘 要 通过采用离散相模型（ＤＰＭ），对等高对称街谷和非等高不对称街谷在参考风速Ｚ。，＝ ２ｍ／ｓ时，粒径ｄ。＝ｌＯ／ｚｍ的固体颗粒物在街谷内的扩散分布进行了数值研究．计算湍流模型选 用重正化群两方程模型，计算结果表明在城市风场作用下会导致街谷内空气呈漩涡流动，街谷 几何形状变化影响街谷内污染物浓度分布，且在深街谷（Ｂ／Ｈ＝０．５）和上游建筑高于下游建筑 的非对称街谷（Ｈ，／Ｈ：＝２）中街谷内空气颗粒无量纲浓度远高于同类型其它几何尺寸街谷． 关键词 城市街谷，颗粒物，ＤＰＭ，ＲＮＧ ｋ－ｅ模型 中图分类号Ｘ５１３
多情况下并不是呈直线形状，目前在研究街谷时除了进行风洞试验等少数情况下会对针对实际街谷按 比例缩小进行研究外，大多数情况下都是将街谷简化成呈直线形状，而以方块代表两边的建筑，并且在 街谷长度方向较长的情况下，可以将街谷简化成二维模型，如图１所示． ３．２城市风速廓线
目前常用的城市地面风速廓线有指数形式和对数形式２种，本文采用指数形式ｎ１：
万方数据
５８２
中国科学院研究生院学报
第２４卷
图１３～图１５为不等高街谷日。／日：为２、０．５时，背风壁面、迎风壁面和人体呼吸高度处颗粒无量纲
浓度的分布，由于在Ｈ。＝Ｈ：时，整个街谷处于上游建筑的尾流区内，且街谷内存在多个涡，街谷内部与
高架覆盖采风口型街谷内PM2.5分布模拟
高架覆盖采风口型街谷内PM2.5分布模拟翟静;赵敬德;冯寒立【摘要】本文对有高架覆盖和无高架覆盖下30m采风口型街谷内PM2.5的分布进行了三维数值模拟.提出一种新的评价方法,分析了高架路的存在对街谷内颗粒物浓度分布的影响.结果表明:高架路的存在会增大颗粒物的浓度,阻碍颗粒物向街谷外部扩散,颗粒物浓度增加率为20％左右.【期刊名称】《建筑热能通风空调》【年(卷),期】2018(037)010【总页数】5页(P40-43,71)【关键词】高架路;街道峡谷;采风口;CFD模拟;PM2.5【作者】翟静;赵敬德;冯寒立【作者单位】东华大学环境科学与工程学院;东华大学环境科学与工程学院;东华大学环境科学与工程学院【正文语种】中文0 引言随着城市化进程的加快，霾现象的发生频率，持续时间及影响区域都明显增加，城区中可吸入颗粒物的主要来源为汽车尾气[1-2]。
而越来越多高架覆盖的街道峡谷的出现，影响着城市居民区的空气质量，危害沿街居民的健康。
街道峡谷这个概念从提出发展到现如今，已经有所扩展[3-4]，最典型的即为有高架路的街道峡谷。
如今非典型街道峡谷为街道两侧建筑物中间存在开口、交叉口、采风口等，由此产生了并列式与错列式[5]。
现有的研究中，实地测量[6-7]主要是对选定的特定街道空间区域的环境参数进行观测记录，分析比较数据，得到相关的规律。
缩尺模型试验根据相似原理，采用风洞或者水槽进行相似实验[8]。
近年来数值模拟方法逐渐成为主要研究手段[9-10]。
目前已有的研究主要集中于典型街谷，研究内容集中于污染气体[11-13]，存在采风口型非典型街谷以及街谷内可吸入颗粒物的研究较少，所用的衡量街谷内空气质量的评价标准只是针对整个街谷区域，而非人员活动区域。
因此本文选取有30 m 采风口的街谷进行了三维数值模拟研究，分析高架道路以及采风口的存在对街谷内颗粒污染物的分布影响，并以呼吸面高度的可吸入颗粒物平均浓度作为新的评价标准，对于改善街道峡谷微气候环境有实际参考意义。
多孔介质中污染物迁移扩散规律数值研究
多孔介质中污染物迁移扩散规律数值研究一、多孔介质中污染物迁移扩散的概述多孔介质是指由固体骨架和流体相组成的多孔结构，广泛存在于自然界和工程应用中，如土壤、岩石、混凝土等。
在这些介质中，污染物的迁移和扩散是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。
污染物的迁移扩散不仅关系到环境安全，也对人类健康和生态系统产生重要影响。
因此，研究多孔介质中污染物的迁移扩散规律具有重要的科学意义和应用价值。
1.1 污染物迁移扩散的基本特性污染物在多孔介质中的迁移扩散主要受到物理、化学和生物因素的影响。
物理因素包括流体的流动特性、介质的孔隙结构和颗粒大小等；化学因素包括污染物的化学性质、介质的化学组成和pH值等；生物因素则涉及微生物的活动和生物降解作用。
这些因素共同作用，影响污染物在多孔介质中的迁移路径、速率和范围。
1.2 污染物迁移扩散的数学模型为了定量描述污染物在多孔介质中的迁移扩散过程，科学家们发展了一系列数学模型。
这些模型通常基于质量守恒定律和动量守恒定律，通过考虑污染物的吸附、解吸、扩散和对流等过程，来预测污染物在介质中的分布和迁移。
常用的模型包括对流-扩散方程、吸附动力学模型和生物降解模型等。
二、数值方法在污染物迁移扩散研究中的应用数值方法是一种通过数值计算来求解数学模型的方法，广泛应用于污染物迁移扩散的研究中。
数值方法可以模拟复杂的多孔介质结构和污染物迁移过程，为理解和预测污染物的行为提供有力的工具。
2.1 有限差分法有限差分法是一种将连续的数学模型离散化的方法，通过在空间和时间上划分网格，将偏微分方程转化为代数方程组进行求解。
这种方法简单直观，易于实现，但受到网格划分和时间步长选择的影响，可能存在数值稳定性和收敛性问题。
2.2 有限元法有限元法是一种基于变分原理的数值方法，通过将连续的数学模型在有限元空间内近似，利用最小二乘法或加权残差法求解。
这种方法具有较高的灵活性和精度，能够处理复杂的几何和边界条件，但计算量较大，需要高效的算法和计算资源。
基于DPM模型的光伏组件冲蚀磨损特性分析
基于DPM模型的光伏组件冲蚀磨损特性分析光伏组件是利用光照转化为电能的装置，其工作条件普遍比较复杂，在使用过程中会受到风雨侵蚀、灰尘污染等环境因素的影响，导致光伏组件表面的光伏电池产生冲蚀磨损，影响其发电效率。
因此，对光伏组件的冲蚀磨损进行分析和评估，对于光伏组件的稳定发电具有重要的意义。
DPM模型是离散相颗粒流体力学方法（Discrete Phase Method，DPM）的简称，是一种基于颗粒运动动力学的计算方法。
该方法可利用数值方法模拟粒子在流场中的运动、湍流环境下的碰撞、磨损等物理过程，是光伏组件表面冲蚀磨损特性研究的有效工具。
本文将以DPM模型为基础，分析光伏组件表面的颗粒流动对其磨损特性的影响，并探讨其防患于未然的策略，为光伏组件保持稳定的发电效率提供理论指导和实践参考。
一、DPM模型分析光伏组件表面颗粒流动对冲蚀磨损的影响1. 颗粒流动对冲蚀磨损的影响当光伏组件表面受到高速气流冲击时，空气可携带各种粒子，如灰尘、沙石、雨滴等，与光伏组件表面发生摩擦作用，使表面出现磨损。
颗粒流动是光伏组件表面发生冲蚀磨损的重要因素之一，对其影响的分析是探讨光伏组件冲蚀磨损特性的关键。
颗粒在气流中运动的过程中具有诸多物理特性，如颗粒之间的碰撞、颗粒和气流之间的相互作用力等。
DPM模型可模拟颗粒在气流中的运动轨迹，并计算其与光伏组件表面的碰撞反应，从而评估颗粒流动对光伏组件冲蚀磨损的影响。
2. DPM模型分析方法DPM模型分析光伏组件表面颗粒流动对冲蚀磨损的影响的方法如下：（1）确定光伏组件表面的粗糙度系数。
光伏组件表面的粗糙度系数是表面磨损程度的重要指标，其数值越大，就越容易受到颗粒流动的冲击。
可通过表面形貌测量等方法确定粗糙度系数。
（2）确定颗粒流动的运动规律。
颗粒在气流中的运动过程可通过运动学模型分析，包括颗粒的运动方程、速度分布、位置分布等参数。
其中，颗粒运动方程受到空气阻力、重力、电荷力等因素的影响，可利用径向基函数网络（Radial Basis Function Network，RBFN）建立颗粒运动模型。
DPF孔道内流场及微粒沉积特性的数值模拟_李志军_侯普辉_焦鹏昊_申博玺_杨阳_
集效率以及柴油机的动力性和经济性有很大的影 响。但是，DPF 工作时其内部的流场及微粒运动状 态等信息往往很难得到，这主要是由于其结构形状 复杂，内部工作状况不易被观察。因此需要建立微 粒捕集器的仿真模型，这样不仅能大大减少试验工 [5-6] 作量 ，而且可以了解其内部工作状况并提高 DPF 设计和工作的效率。 本文通过数值模拟的方法研究了 DPF 孔道内部 气体及微粒的流动特性，分析了孔道内微粒的沉积
图 4 进气孔道中心线速度变化曲线 Fig.4 Velocity distributions along the centerlines of inlet channels
图 3、图 4 为进排气孔道内的无量纲速度对比 图，由图可以看出：与文献中模型相比，本文采用 的三维模型的计算结果与文献[9]值相差不大（最大 相对误差小于 5%）且变化趋势相同，说明本文所采 用的三维数值计算模型是完全合理且正确的。
网络出版时间：2014-04-04 15:15 网络出版地址：/kcms/doi/10.11784/tdxbz201402055.html
第**卷 第*期 201*年*月
DOI： 10.11784/tdxbz201402055
天津大学学报（自然科学与工程技术版） Journal of Tianjin University（Science and Technology）
Numeral Simulation for Flow and Soot Accumulation in the Channels of Diesel Particulate Filter
Li Zhijun，Hou Puhui，Jiao Penghao，Shen Boxi， Yang Yang，Yang Shichao
CFD分析各种流场的紊流施密特数
CFD分析各种流场的紊流施密特数摘要：CFD 对湍流流质使用雷诺平均RANS 模式，在梯度扩散理论下，它的应用可以估计湍流标量通量，这样就需要定义湍流施密特数。
然而,全球并没有统一的紊流施密特数，同时不同的研究中又在使用着不同的经验值。
本文即对先前研究中与大气色散有关的工程流体最佳紊流施密特数进行了综述。
紊流施密特数最优质分布在0.2–1.3范围内，选择的具体值对预测结果有显著的影响。
根据目前的研究结果，紊流施密特数最优质取决于当地的流动特性，所以建议考虑各种情况下的主导流体结构来选定紊流施密特数。
关键词:紊流施密特数;CFD;扩散;RANS;最优值1.前言建筑物周围和附近的空气污染是一个重要的环境问题。
然而,由于建筑物之间复杂的交互大气流动和绕流，使得很难以一定的精度预测污染物扩散。
计算流体动力学技术利用快速发展的计算机硬件，通过建立数值模型而广泛用于研究建筑物周围和附近风场和污染物的运输，然而,此技术很难选择“通用”的建模常量。
当前对于建筑物环境中大气色散的CFD 研究，RANS 模拟湍流与传质一般把梯度扩散理论应用于动荡的质量流，也就是i t i x D D c u ∂∂=-''。
其中，D t 是湍流质量扩散率，i x D ∂∂/是平均质量梯度。
为了表示动黏滞系数v t 与湍流扩散系数D t 的比值,紊流施密特数定义如下如果动黏滞系数v t 大于湍流扩散系数D t 那么施密特数就大于1。
这个施密特数类似于另一个施密特数Sc ，Sc 是一个无量纲数，逼近于分子动量扩散系数(运动粘度)和分子质量扩散系数的比率。
应该指出的是湍流的普朗特数Pr t，它代表湍流动量扩散系数和湍流热扩散系数的比值。
Reynolds(1975)检查并分类了施密特数和普朗特数的各种预测方法，并设法把他们作为函数的形式统一表达出来，就像粘度和扩散率的比值形式。
Koeltzsch (2000)回顾了之前的调查实验，发现大多数作者都使用0.5-0.9之间的施密特数。
粒子扩散模型-概述说明以及解释
粒子扩散模型-概述说明以及解释1.引言1.1 概述粒子扩散模型是一种描述粒子在空间中随机运动和扩散过程的数学模型。
在该模型中，粒子可以被看作是微观尺度上的微粒或微团，在无规律性的热运动中随机改变位置和方向。
这种随机性导致粒子在空间中呈现出一种扩散的趋势，将其运动过程建立为一种数学模型有助于我们更好地理解和预测粒子的扩散行为。
粒子扩散模型的基本原理是基于扩散方程，该方程描述了粒子具有连续性的运动和扩散过程。
该方程的形式可以用来推导粒子的浓度分布、扩散速率和扩散距离等重要参数。
通过分析和建模这些参数，我们可以更好地理解粒子扩散的规律，并在实际应用中进行粒子扩散的模拟和预测。
粒子扩散模型在许多领域有着广泛的应用，特别是在环境科学、物理化学、生物医学和工程技术等领域。
例如，在环境科学中，粒子扩散模型可以用来研究空气中的污染物扩散和传播规律，从而评估污染物的风险和影响。
在物理化学领域，粒子扩散模型可以用来研究分子扩散和反应过程，对于设计和优化化学反应器具有重要意义。
在生物医学领域，粒子扩散模型可以用来研究药物在体内的传输和分布，对于药物治疗的效果评估和药物输送系统的设计具有指导作用。
此外，粒子扩散模型还可以应用于材料科学、地质学和流体力学等多个学科领域。
总而言之，粒子扩散模型是一种重要的数学模型，通过描述和分析粒子的随机运动和扩散行为，可以帮助我们更好地理解和预测粒子在空间中的传播规律。
其广泛的应用领域使得粒子扩散模型在科学研究和工程实践中具有重要的价值和意义。
1.2文章结构文章结构是指文章按照一定的逻辑顺序组织起来的形式，用于使读者能够更好地理解和接受文章的内容。
在本文中，文章结构分为以下几个部分：引言、正文和结论。
引言部分是对文章主题进行简要介绍，引起读者的兴趣，并阐明文章的目的和意义。
同时，引言部分还可以概述该主题的基本概念和背景，为后续的正文部分做铺垫。
正文部分是文章的核心内容，通常根据主题的逻辑关系划分为多个小节。
燃烧型防暴弹气溶胶颗粒舱室内扩散特性仿真
燃烧型防暴弹气溶胶颗粒舱室内扩散特性仿真作者：鲁涛欧阳的华杨振华来源：《科技视界》2014年第33期【摘要】为了研究各因素对气溶胶颗粒物室内扩散特性的影响，本文以燃烧型防暴弹气溶胶颗粒物为研究对象，建立了一个相对密封的室内环境模型，基于FLUENT平台，运用两相流运动模拟中的DPM模型对防暴弹在室内投放后，主要针对混合通风条件下室内弹体施放后颗粒扩散分布，进行了数值模拟，研究观察室内的颗粒浓度，并着重研究人体呼吸高度（1.1m）处的颗粒浓度。
【关键词】防暴弹;舱室;气溶胶颗粒;扩散;DPM模型0 概述武警部队在处置突发事件以及反恐作战过程中，根据战时特定情况需要，经常会向室内或者相对密闭的舱室内投放，以实现对敌方的刺激作用或者产生烟幕遮蔽效果[1]。
如在实战或演习过程中，犯罪分子在室内、飞机舱室内等劫持人质，我方向舱室内投放防暴弹，本文通过对燃烧型防暴弹气溶胶颗粒物在室内扩散特性的研究，掌握气溶胶颗粒物在室内环境扩散特性，为优化防暴弹在舱室内施放的工况选择、战术效果等提供理论依托和参考[2]。
1 模型建立1.1 室内物理模型及边界条件本文设定室内通风形式混合通风。
目前室内通风形式最常见的就是混合通风。
混合通风：指通过向室内送入新风稀释室内空气及颗粒物浓度，混合通风要求出风口风速要相当大，形成射流，利用其出口冲量，使送风气流与室内空气迅速掺混，整个空间浓度场基本达到一致。
混合通风是一种比较传统的室内通风形式，除了广泛应用于房屋室内通风以外，目前客机座舱内的通风也主要以混合通风为主。
本章选取几何尺寸为长（X）×高（Y）×宽（Z）=5m×3m×4m 的舱室，主要观测点及观测面的设定：取Z=0m处对称面截面为主要观测面，观测气流场以及颗粒物浓度分布变化，此外，N1～N9垂直方向上不同高度、N10～N15水平方向人体呼吸高度（1.1m）都是浓度分布都是分析研究的重点区域。
基于DPM模型的建筑小区内颗粒物扩散研究
基于DPM模型的建筑小区内颗粒物扩散研究郭琼琼;文远高;夏雨琳;明廷臻【摘要】近年来,颗粒物污染是影响居民居住环境的关键因素,为了控制颗粒污染物扩散、改善居民生活环境、提高居民生活质量,有必要研究不同风向和不同污染源位置下颗粒物的扩散规律.根据几何参数建立了建筑小区的三维模型,采用FLUENT 软件,选用RNG k-ε两方程模型和离散相模型(Discrete Phase Model,DPM)对建筑小区内的气流运动、颗粒物扩散及浓度分布进行数值模拟,给出不同风向、不同污染源位置下人呼吸高度和窗高处的空气流场和颗粒物浓度场.研究显示,结合当地主导风向,合理安排建筑小区布局及车道的走向可以有效减轻建筑小区受污染的程度,从而提高建筑小区风环境质量,改善居民的生活环境.【期刊名称】《工业安全与环保》【年(卷),期】2019(045)008【总页数】7页(P74-79,103)【关键词】颗粒物;建筑小区;离散相模型;污染源【作者】郭琼琼;文远高;夏雨琳;明廷臻【作者单位】武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070;武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070;武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070;武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070【正文语种】中文0 引言近年来，随着城市建设和经济的发展，各大城市出现的雾霾、灰霾等污染现象，受到人们的广泛关注，特别是大中城市，空气质量直接影响人群的生产、生活与健康。
颗粒物是影响环境、气候和人体健康的重要污染物，已有研究表明，社会人群中发病率和死亡率的持续上升与大气颗粒物质量浓度呈正相关[1]。
颗粒物是大气环境污染的主要污染物，年平均浓度超标60%以上[2]。
DOCKERY D W等[3]对美国6个城市的颗粒物污染进行长期研究，结果表明长期居住在颗粒物浓度大的城市患心血管疾病的概率增加30%。
随着城市的快速发展，人们对居住环境的要求越来越高，因此研究建筑小区内污染物的扩散具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ｍ７＝Ｓ￣／瓦一＝亭￣／２ｋ／３
（４）
式中，￡＝（０，１，２，３…）为满足正态分布的一个随机数．将式（２）、（３）、（４）代入到式（１）中就可以求出颗粒
在各个方向上的瞬时速度和随机轨道位置．
３计算物理模型
３．１物理模型描述 城市街谷是组成城市的单元体，现实中的城市街谷两边的建筑物在高度、形状上并不相同，并且很
图８ Ｘ方向速度分量的垂直分布
图９ Ｙ方向速度分量的垂直分布
４．２街谷内无量纲浓度分布 图１０一图１２为计算工况下街谷背风壁面、迎风壁厦以及Ｚ＝１．７ｍ（代表人体呼吸高度）高处的污
染物无量纲浓度，对比分析可以发现：（１）同一街谷上风方向建筑背风面无量纲浓度远大于其下风方向 迎风面无量纲浓度，这是由于街谷内存在一个逆时针方向的涡，靠近街谷地面部分水平方向风速为从下 游向上游流动，污染源产生的固体颗粒物首先被携带扩散到上风风向建筑的背风面，然后与外部新鲜空 气混合后再流向下风方向建筑的迎风面，从而使背风面浓度比迎风面浓度大；（２）迎风壁面无量纲浓度 值垂直方向变化很小，而背风壁面无量纲浓度沿高度方向变化显著，并且在街谷底部和顶部各呈现一个 峰值，最大无量纲浓度点出现在背风面的底部，这是由于街谷底部角落处空气流动性最差，从而导致该 处污染物浓度高；（３）在Ｂ／Ｈ＝１～２过程中，随着街谷宽度增加，街谷内无量纲浓度分布的总体呈减小 趋势，当ＢＩＨ＝０．５时，街谷内无量纲污染浓度最小，这主要是因为此时街谷属于深街谷，街谷两端建筑 高度高于街谷宽度，街谷内空气流动性能最差所至．在Ｂ／Ｈ＝１时，颗粒无量纲浓度总体值最低，这是因 为在其他参数不变时，改变街谷宽高比引起了街谷内部流动情况发生变化而引起．
十通讯联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｕｚｈａｏｌｎ＠ｍａｉｌ．ｘｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
万方数据
第５期
罗昔联，顾兆林：基于ＤＰＭ模型的街谷内颗粒物扩散特性研究
５７９
用基于Ｅｕｌａｒ．Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ方法的ＤＰＭ两相流模型对街谷内固体颗粒污染物的分布扩散进行数值模拟，获 得城市风场作用下街谷内颗粒物的分布特性．
第２４卷
ｌｅｅｗａｒｄ：背风面；ｗｉｎｄｗａｒｄ：迎风面；ｆｉＯＩｌｌＸ３ｅ， 污染源；日，、Ｈ２：街谷高度；Ｂ：街谷宽度
圈ｌ街谷简化物理模型
构的街谷作为研究对象，由于对于固态污染源的源强无法估算，目前
也没有这方面的公开文献报道，本文在计算时取的２∥ｓ，所以在处理 计算结果时，本文引入无量纲浓度来表示颗粒相的浓度．无量纲浓度 的计算式为
善，ｏ
８ ６ ４ ２ Ｏ
图６ Ｈ。ＩＨ：＝２．０时街谷内风场流线
图７ Ｈ。ＩＨ：＝Ｏ．５时街谷内风场流线
图８、图９是Ｂ／Ｈ＝１．０时街谷迎风壁面、背风壁面以及街谷中心处的Ｘ方向分量（水平方向）和Ｙ 方向分量（垂直方向）的垂直分布情况．从图中可以看出在街谷中心线上ｌ，方向的速度几乎为零，而ｘ 方向速度大致沿涡中心对称，在涡中心以下，方向为负，在涡中心以上，方向为正，并且越远离中心速度 数值绝对值越大；街谷壁面处ｘ方向的速度十分小，几乎为零，而Ｙ方向的速度沿壁面向上呈先变大后 变小分布，最大值出现在街谷中心Ｈ／２高度附近．
百ｄＵｐ：ｎ（Ｍ＋Ｍ，一Ｕｐ）＋Ｆ７，
（１）
式中，Ｆｏ（／／，＋Ⅱ７一ｔｔ。）是单位质量颗粒所受的曳力，其计算表达式为
ｎ：等哗，
（２）
ｔ％ａ Ｄ ‘１
ｓ＝ｉ嵛器∽㈦叫叫Ｐ） 式中，如是相对雷诺数，其表达式为Ｒｅ＝ＩＤｄ，ｌ ｕ，一（ｕ＋／Ｚ…／ｂｔ，Ｃ。为曳力系数，是相对雷诺数的函数．
Ｆ７表示其他颗粒所受的其他力项，本文中只考虑重力和由流场速度梯度所引起的Ｓａｆｆｍａｎ升力．
《１，因此颗粒追随流体很快，属于无滑移流．
４结果分析
４．１街谷内的流场的分析 由于颗粒流动属于无滑移追随流动，因此街谷内流场的分布情况直接决定了颗粒物运动轨迹和最
终浓度分布，在不同的街谷几何结构情况下，街谷内的流场分布规律也不同．图２、图３、图４、图５是对应 于Ｂ，日为０．５、１．０、１．５、２．０ ４个计算工况下街谷内的流线图．从图中可以看出，在参考高度风速ｔ，耐＝ ２ｍ／ｓ时，在所有４个计算工况下，街谷内都产生一个顺时针方向旋转的涡，随着街谷宽度曰变大，街谷 内形状由长轴在垂直方向上的椭圆变成一个圆形，再变成一个长轴在水平方向的椭圆．
筑壁面的无量纲浓度远远高于其上游壁面处无量纲浓度．
２０ １８ １６ １４ １２ ｇ １０
毫８
２０
１８ １６ １４ １２
善１０
８
６
６
４
４
２
２
０
Ｏ
图１０背风壁面处颗粒物无量纲浓度
图１１迎风壁面处颗粒物无量纲浓度
图１２人体呼吸高度颗粒物无量纲浓度
图１３背风壁面处颗粒物无量纲浓度
图１４迎风壁面处颗粒物无量纲浓度
多情况下并不是呈直线形状，目前在研究街谷时除了进行风洞试验等少数情况下会对针对实际街谷按 比例缩小进行研究外，大多数情况下都是将街谷简化成呈直线形状，而以方块代表两边的建筑，并且在 街谷长度方向较长的情况下，可以将街谷简化成二维模型，如图１所示． ３．２城市风速廓线
目前常用的城市地面风速廓线有指数形式和对数形式２种，本文采用指数形式ｎ１：
１ 引言
随着城市规模的不断扩大和人们对健康的重视，城市空气质量问题已成为备受关注的热点问题．城 市机动车产生的污染是城市最主要的污染源之一，在美国汽车排出的污染物占城市各类总污染物的比 例为：碳氢化合物４０％～５０％、ＮＯ。为５０％、ＣＯ为８０％～９０％．亚洲和欧洲的情况也和美国的情况类 似¨ｏ．汽车排出的尾气成分除了气态污染物以外，还含有一些固体颗粒物，同时汽车行驶过程中还会卷 起地面上的尘土，在这些固体颗粒物中，直径大于ｌＯ／－ｍ的颗粒，能依靠其自身重力作用降落到地面，称 为降尘；而直径小于１０ｔｓｍ的颗粒，在空气中可较长时间飘游，称为飘尘，这种飘尘可直接到达肺细胞而 沉积在肺中，并可进入血液，导致呼吸道疾病，它们还可能和ＳＯ：，ＮＯ：等产生联合作用，损害粘膜、肺细 胞，引起支气管和肺部炎症，部分病人最后会导致肺心病．
罗昔联 顾兆林＋
（西安交通大学人居环境与建筑工程学院，西安７１００４９） （２００７年１月９日收稿；２００７年３月２６日收修改稿）
Ｌｕｏ ＸＬ，Ｇｕ ＺＬ．Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ａｅｒｏｓｏｌ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｉｎ ｕｒｂａｎ ｓｔｒｅｅｔ ｃａｎｙｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＤＰＭ ｍｏｄｅｌ．Ｊｏｕｒｎａ／ｏｙ ｔｈｅ Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，２００７，２４（５）：５７８—５８３
万方数据
第５期
罗昔联，顾兆林：基于ＤＰＭ模型的街谷内颗粒物扩散特性研究
５８１
的空气难以进入街谷内部．而日。／Ｈ：＝０．５时，街谷内部除了形成一个顺时针方向的涡外，在街谷背风 面底部还形成了一个逆时针方向的涡．
２。 １８ １６ １‘ １２
蓦１０
８ ６ ４ ２ Ｏ
２５
３０
ｚⅣｍ
２。 １８ １６ １４ ’２
第２４卷第５期 ２００７ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ９月
中国科学院研究生院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
文章编号：１００２．１ １７５（２００７）０５．０５７８—０６
Ｖ０１．２４ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ
Ｎｏ．５ ２００７
基于ＤＰＭ模型的街谷内颗粒物扩散特性研究
Ｕ（三）＝Ｕ耐ｌ笋），
（５）
式中，ｚ耐和Ｕ一分别为参考高度及参考高度上的参考风速，这里取。＝ｏ．２４，Ｚ。，＝１０ｍ，Ｕ耐＝２．０ｍ／ｓ． ３．３计算工况
以等高街谷宽高比Ｂ／Ｈ为０．５、１．０、１．５和２．０及不等高街谷日。／Ｈ：＝２．０、０．５共６种不同几何结
万方数据
５８０
中国科学院研究生院学报
图１５ 人体呼吸高度颗粒物无量纲浓度
５ 结论
本文提出采用ＤＰＭ模型对街谷内机动车尾气中的固体颗粒物扩散规律进行计算，为研究城市污染 物扩散和城市规划设计提供一个简捷快速的方法，并利用该方法对不同几何结构的理想街谷工况的内 固体污染物浓度进行计算分析，从理论上得出了街谷内固体颗粒物运动的一般规律：
摘 要 通过采用离散相模型（ＤＰＭ），对等高对称街谷和非等高不对称街谷在参考风速Ｚ。，＝ ２ｍ／ｓ时，粒径ｄ。＝ｌＯ／ｚｍ的固体颗粒物在街谷内的扩散分布进行了数值研究．计算湍流模型选 用重正化群两方程模型，计算结果表明在城市风场作用下会导致街谷内空气呈漩涡流动，街谷 几何形状变化影响街谷内污染物浓度分布，且在深街谷（Ｂ／Ｈ＝０．５）和上游建筑高于下游建筑 的非对称街谷（Ｈ，／Ｈ：＝２）中街谷内空气颗粒无量纲浓度远高于同类型其它几何尺寸街谷． 关键词 城市街谷，颗粒物，ＤＰＭ，ＲＮＧ ｋ－ｅ模型 中图分类号Ｘ５１３
Ｆ２
（３）
式中，Ｋ为常数，取２．５９４，ｄｉ，为变形张量． 求解颗粒轨迹运动方程（１）的关键是确定气相的湍流脉动速度ｕ７，本文采用随机轨道模型模拟湍
流对颗粒轨迹的影响，该模型假定颗粒相与湍流之间的相互影响过程等价于一系列小旋涡的干扰过程， 同时假定在每个小旋涡上速度的脉动分量满足高斯分布，而计算颗粒轨迹所用的脉动速度在每个小旋 涡上为一个各向同性且局部均匀，其计算表达式为：
Ｋ＝ｃＨＬＵ，ｅｆ／Ｑ。，
（６）
式中，Ｃ为计算浓度，ｕ。，为参考高度的速度，日为街谷建筑物高度，
取Ｈ＝１８ｍ，Ｌ＝２ｍ为面源宽度，Ｑ。为污染源源质量流量．颗粒粒径
取１０／ｘｍ，密度取２０００ｋｇ／ｍ３，粒子的Ｓｔｏｋｅｓ数计算表达式为
Ｓ。＝ｒｐ／ｚ－。，
（７）
式中，０＝ｎｄ２，／１８卢。为颗粒平均运动驰豫时间，ｔ为流动时间，定义 为流场特征长度与特征速度之比，所以本文计算颗粒的Ｓ。＝０．００００７
Ｂ／ｍ