高速公路收费站区空气污染特征分析与数值模拟

摘要

根据高速公路收费站区实际环境,考察来流风向与风速、车流量、建筑物等因素对机动车排放污染物扩散的影响,建立高速公路收费站区污染物扩散的CFD仿真模型,进行三维流场的数值模拟,运用风向频率加权模型,比较模拟结果与实地采样分析数据,预测探讨高速公路收费站区空气流场和污染物迁移扩散特征。结果表明,数值模拟结果和实测数据符合较好,显示两者具有良好相关性;受收费站布局和大气边界层的影响,在建筑物背风面形成气流漩涡,污染物难以扩散形成局部高浓度污染,在环境温度25℃,风速1.9 m.s-1,小时车流量为465 veh.h-1,NOx的浓度达到0.232 mg.m-3;污染物扩散特征主要受环境建筑、气象条件及车流量的影响,在1.5~2 m高度范围污染物呈现较高的浓度。