87 / 2021-08-28 11:22:09

基于大涡模拟的理想形态城市与真实城市边界层特征的对比研究

大涡模拟,真实城市,边界层

过往关于城市边界层的研究有不少是基于理想化城市展开的，随着算力增长，基于真实城市的研究也越来越多，用到的方法也不只RANS（雷诺平均NS方程）方法，许多研究用到了LES（大涡模拟）甚至DNS（直接数值模拟）方法，可以解析出RANS 方法中不能看到的涡旋和湍流。这些基于真实城市和更高精度的模拟研究可以用于对比以往的研究，验证已有理论是否适用于真实情况，还可以帮助参数化更复杂的物理过程。本研究基于LES 方法的结果研究了珠海市香洲区一个选取区域内的湍流和边界层发展情况，分析了湍流结果、平均流、湍流动能。并用该模拟结果对比以往基于理想化城市的结果，分析二者间的异同，发现真实城市中高层建筑的独特作用，这种作用在理想城市中是没有体现出来的。还把模拟区域划分为多个子区域，分析这些子区域的平均流、湍流动能和动量输送廓线，指出城市边界层所在位置。