多尺度方法在城市小区污染扩散中的应用

摘要

流动与传递过程中的多尺度问题可以分为多尺度过程和多尺度系统.汽车尾气等污染物在城市地区通过社区尺度——街道尺度——某楼层室内尺度——呼吸区尺度进入人体,对人体产生危害,属于典型的多尺度系统问题.本文采用“分层求解,逐级细化”的多尺度系统求解原则,对上述问题分区建模,各层模型适当进行简化,从上一层粗网格提取收敛信息(速度、浓度、湍流等参数),采用线性插值得到下一层计算的边界条件.采用FLUENT14.0求解连续性方程、动量方程、标准k-ε湍流模型及组分输运方程.全尺度模型计算结果用来分析多尺度系统方法逐层产生的误差.结果表明,多尺度系统方法可以经济有效的研究污染物在城市地区跨尺度流动与传递的规律,构建下一层边界条件的插值方式影响该方法的精度.