基于流场验证的紊流施密特数对街道峡谷污染物扩散数值模拟的影响

以城市街道峡谷的水槽和风洞试验数据为依据,利用ANSYS Fluent软件,数值模拟了街道峡谷内的流场(包括时均流动和紊流强度)及污染物浓度。结果表明:标准k-ε紊流模型、RNG k-ε紊流模型和标准k-ω紊流模型均能基本正确地模拟街道峡谷内的流场和浓度场;紊流施密特数Sct对浓度值有明显的影响,街道峡谷内的浓度值随Sct的增加而变大,当Sct取1.3时,浓度值和试验值吻合最好;由于标准k-ω模型对流场的模拟结果相对最好,其模拟的浓度场也与试验值吻合最佳。街道峡谷内的浓度分布由时均流输运和紊流扩散共同决定,因此,合理的Sct数不能仅仅依据浓度值与试验值的吻合度来选取,而应首先保证流动模拟的准确性。

自然通风建筑内空气流动和污染物扩散的数值模拟

数值模拟了单体自然通风建筑模型内的空气流动和污染物扩散,考察了紊流施密特数Sct对污染物模拟值的影响。结果表明,选取的3种紊流模型对时均流速和紊动能的模拟值和风洞试验值基本一致,标准k-ε模型与realizable k?ε模型模拟的流场较相似,其浓度场结果也基本相同,当Sct为0.8~1.0时,模拟值和试验值吻合得最好。由于RNG k-ε模型对地面污染源附近的时均流动模拟不准确,导致其浓度模拟值和试验值相差较大,因此,选取合理的Sct时,应基于准确的流动模拟,而不能仅考察浓度模拟值和试验值的吻合程度。