国内CFD模拟在城市微气候中的应用综述.pptx

国内CFD模拟在城市微气候中的应用综述汇报人：2024-01-21

contents目录引言CFD模拟技术概述城市微气候特点及影响因素国内CFD模拟在城市微气候中应用现状

contents目录案例分析：典型城市或区域微气候CFD模拟实践挑战与展望：提高CFD模拟在城市微气候中应用水平

引言01

随着城市化进程的加速，城市微气候问题日益突出，直接影响城市居民的生活质量与健康。因此，深入研究城市微气候对于城市规划、建筑设计等领域具有重要意义。城市微气候研究的重要性CFD（计算流体动力学）模拟作为一种有效的数值分析方法，已被广泛应用于城市微气候研究中。通过CFD模拟，可以更加深入地理解城市空间形态、建筑布局、绿化植被等因素对城市微气候的影响，为城市规划和建筑设计提供科学依据。CFD模拟在城市微气候研究中的应用背景与意义

时间范围本文主要综述了近十年内国内关于CFD模拟在城市微气候中应用的研究文献。研究领域涵盖了城市规划、建筑设计、环境工程等多个相关领域。文献类型包括期刊论文、会议论文、学位论文等。文献综述范围

CFD模拟技术概述02

123基于流体力学的基本守恒定律，如质量守恒、动量守恒和能量守恒，构建控制方程。控制方程将连续的物理场离散为有限个离散点，通过求解离散点上的物理量来近似求解整个物理场。离散化方法采用数值计算方法，如有限差分法、有限元法、有限体积法等，对离散化后的控制方程进行求解。数值求解CFD基本原理

Fluent一款功能强大的CFD软件，具有广泛的适用性和高度的灵活性，支持多种网格类型和数值求解方法。CFX专注于解决复杂流动问题的CFD软件，具有高精度、高效率和高稳定性的特点。OpenFOAM一款开源的CFD软件，具有高度的可定制性和扩展性，适用于各种复杂流动问题的模拟。常用软件及工具

能够模拟复杂的流动现象，提供详细的流场信息；可以灵活调整模型参数和边界条件，适应不同场景的需求；具有较高的计算精度和稳定性。优点对计算机性能要求较高，需要专业的技术支持；模型建立和参数设置较为复杂，需要一定的经验和技巧；对于某些特定问题，如多尺度、多物理场耦合等，仍存在一定的挑战。缺点优缺点分析

城市微气候特点及影响因素03

城市微气候定义及特点城市微气候定义城市微气候是指城市区域内由于建筑物、植被、地形等因素影响而形成的小范围气候环境。特点概述城市微气候具有空间异质性、时间变化性和受人类活动影响显著等特点。

影响因素分析下垫面性质城市下垫面（如建筑、道路、绿地等）的材料和布局对微气候有显著影响，如反射率、热容量、导热性等。建筑布局与形态建筑物的高度、密度、朝向以及建筑群布局对风环境、太阳辐射和长波辐射交换有重要影响。植被覆盖城市绿化植被通过蒸腾作用、遮荫效果和改善下垫面性质等方式影响微气候。人为热源城市交通、工业生产和居民生活等人为热源对城市热环境和空气质量有重要影响。

与CFD模拟关系探讨结合具体案例，阐述CFD模拟在城市微气候研究中的应用，如优化建筑布局、改善风环境和热环境等。案例分析与应用计算流体动力学（CFD）模拟能够精细化地描述城市微气候中的流体流动和传热传质过程，为城市规划和设计提供科学依据。CFD模拟适用性CFD模拟通过建立数学模型，运用数值计算方法对城市微气候进行仿真模拟，可以预测不同设计方案对微气候的影响。模拟方法与技术

国内CFD模拟在城市微气候中应用现状04

城市热环境模拟通过CFD模拟，可以分析城市热岛效应、建筑布局对热环境的影响等，为城市热环境改善提供指导。城市空气质量模拟利用CFD技术可以模拟城市空气流动、污染物扩散等过程，为城市空气质量改善提供决策支持。城市风环境模拟利用CFD技术对城市风环境进行模拟，可以预测城市风场分布、风速、风向等参数，为城市规划提供科学依据。城市规划与设计领域应用

通过CFD模拟，可以预测建筑物周围的风环境，包括风速、风向、风压等参数，为建筑设计提供优化建议。建筑风环境模拟利用CFD技术对建筑室内外热环境进行模拟，可以分析建筑布局、朝向、遮阳等因素对热环境的影响，为建筑设计提供改进方向。建筑热环境模拟通过CFD模拟，可以预测建筑物室内的光环境分布，为建筑设计提供合理的采光和遮阳方案。建筑光环境模拟建筑设计领域应用

大气污染控制利用CFD技术可以模拟大气污染物的扩散和传输过程，为大气污染控制提供科学依据和技术支持。水环境治理通过CFD模拟，可以分析水体的流动和污染物的扩散过程，为水环境治理提供决策支持和优化方案。噪声控制利用CFD技术对噪声的传播和衰减过程进行模拟，可以为噪声控制提供有效的解决方案和技术支持。环境工程领域应用

案例分析：典型城市或区域微气候CFD模拟实践05

优化措施实施效果经过优化措施的实施，商业区内的风环境、热环境等得到了显著改善，提高了市民的舒适度。商业区概况