241 / 2023-05-08 16:01:16

不同太阳辐射条件下植被蒸腾作用对城市风热环境影响的数值模拟研究

植被蒸腾作用，植被模型，计算机流体力学(CFD)，城市风热环境，城市设计

       在城市化、气候变暖以及热浪频率增加的背景下。植被作为基于自然的主要缓解策略之一，在营造良好的城市热环境方面发挥至关重要的作用。本研究旨在探究在不同角度的太阳辐射(太阳辐射入射角(0°, ±45°)和背景相对湿度(RH=0%, 60%))下，比较乔木和灌木的蒸腾作用对城市风热环境的影响。研究通过计算机流体力学(CFD)模拟将植被建模为多孔介质模型，并耦合了太阳辐射的角度，以再现三种典型的太阳辐射入射角(0°, ±45°)下植被的蒸腾过程。本研究在相同的背景条件下，分别对单排的灌木和乔木进行了模拟比较研究。结果表明：1)背景RH的差异不影响植被的阻风作用；2)在本研究中，背景RH与植被的蒸腾能力呈负相关，即，背景RH越小时，植被的蒸腾降温越显著；3)当太阳辐射角度为0°，即垂直照射时植被的蒸腾降温效果最强；4)在行人高度1.5m处，乔木的阻风作用更显著，当背景RH为60%时，灌木在行人高度上会有增温现象。