BSMPKU与OpenFOAM应用在北京某小区的模拟比较研究

详细信息    查看全文 | 下载全文 | 推荐本文 |

• 作者：郑亦佳刘树华缪育聪陈笔澄
• 会议时间：2014-11-03
• 关键词：大气污染 ; 污染物扩散 ; 尺度模式 ; 计算流体力学 ; 模拟分析
• 作者单位：郑亦佳,刘树华,缪育聪(北京大学物理学院大气与海洋科学系,北京,100871)陈笔澄(北京大学物理学院大气与海洋科学系,北京,100871;美国宾夕法尼亚州立大学气象系,宾夕法尼亚,16802)
• 会议名称：第31届中国气象学会年会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国气象学会
• 语种：chi
• 分类号：TU1;TU7

摘要

为了检验北京大学街区尺度模式BSMPKU(Block Scale Model of Poking University)与计算流体力学(CFD)模式OpenFOAM(Open Source Field Operation and Manipulation)在实际城区对污染物扩散过程的模拟及预报能力,本文首先用Thompson风洞实验数据集验证BSMPKU和OpenFOAM两个模式的可靠性,再将这两个模式应用于北京市中关村地区模拟理想边界条件下的复杂建筑物群中的大气运动状态,并进行交通污染源的短时扩散模拟.模拟研究表明:(1)对于单个建筑物,随着建筑物宽度的增加,建筑物迎风面回流区和建筑物背风面的尾流涡区范围增大;(2) BSMPKU和OpenFOAM对单个建筑物周围的流场及浓度场有较好的模拟能力,OpenFOAM模拟出了建筑物顶的涡旋;(3)与基于高斯扩散理论的AERMOD相比,BSMPKU和OpenFOAM能更好的模拟出建筑物周围的浓度场,但两个模式的模拟结果都与实测值存在一定误差;(4)在复杂建筑物群中,受建筑区影响,建筑区内的流场分布比较复杂,大部分地区风速大幅下降,建筑区群内污染物浓度场的分布受排放源位置和走向的影响很大;(5) BSMPKU和OPenFOAM能较好地模拟出实际城区的流场和浓度场分布,两个模式均有一定模拟和预报复杂城区污染物扩散过程的能力.