機(jī)動(dòng)車尾氣對(duì)街道空氣質(zhì)量的影響及其數(shù)值模擬.pdf

1、隨著我國(guó)城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快，近年來(lái)我國(guó)大城市機(jī)動(dòng)車保有量迅速增長(zhǎng)，給我國(guó)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)繁榮的同時(shí)，也對(duì)城市大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。目前，機(jī)動(dòng)車排放的污染物公認(rèn)為城市街道環(huán)境空氣的主要污染來(lái)源，并且已經(jīng)證實(shí)，它對(duì)臨街建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量將產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，必須對(duì)街道機(jī)動(dòng)車污染擴(kuò)散規(guī)律以及臨街建筑室內(nèi)外空氣質(zhì)量間的關(guān)系進(jìn)行全面研究，以便為評(píng)價(jià)街道機(jī)動(dòng)車污染狀況、預(yù)測(cè)和控制室內(nèi)空氣質(zhì)量以及為城市道路規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。 本研究以武漢市

2、典型交通主干道和次干道為研究對(duì)象，對(duì)街道內(nèi)CO濃度進(jìn)行實(shí)測(cè)，分析交通狀況、氣象因素、地理?xiàng)l件等因素對(duì)污染物擴(kuò)散的影響；同時(shí)采用計(jì)算流體力學(xué)CFD方法對(duì)街道峽谷模型進(jìn)行風(fēng)場(chǎng)和污染物濃度場(chǎng)模擬，以確立可以用于預(yù)測(cè)街道峽谷污染物濃度的的合適的數(shù)值模擬方法，并用模擬數(shù)據(jù)分析了影響擴(kuò)散因素的一般規(guī)律；此外，對(duì)臨街建筑室內(nèi)外CO濃度進(jìn)行實(shí)測(cè)，分析交通污染對(duì)室內(nèi)空氣污染的影響規(guī)律。 街道峽谷的實(shí)測(cè)和分析表明：車流量、風(fēng)速、溫度和高寬比等對(duì)C

3、O濃度擴(kuò)散和分布有顯著影響。污染物濃度與車流量成正相關(guān)，與風(fēng)速、溫度成負(fù)相關(guān)。對(duì)街道結(jié)構(gòu)的分析可以看出：街道高寬比是影響擴(kuò)散的最主要因素，高寬比越大，越不利于擴(kuò)散，污染物濃度越高。 對(duì)交叉口的CO濃度分布的分析得出，交叉口處污染最重，上風(fēng)向污染較輕，合理布置交叉口的角度可以改善污染狀況。 數(shù)據(jù)模擬結(jié)果表明：CFD模型能適用于街道峽谷污染物濃度的模擬。標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型比重整化群(RNG)k-ε模型更適合模擬街谷風(fēng)場(chǎng)。對(duì)濃

4、度場(chǎng)的模擬，在背風(fēng)面標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型的模擬稍優(yōu)于RNGk-ε模型，而在迎風(fēng)面RNGk-ε模型的模擬稍優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型。通過(guò)模擬結(jié)果分析了風(fēng)速、高度及其高寬比對(duì)污染物擴(kuò)散的影響，得出污染物濃度與風(fēng)速成負(fù)相關(guān)趨勢(shì)，污染物濃度隨著風(fēng)速的增大、高度的增加、高寬比的減少而降低；分析了不同高寬比下背風(fēng)面和迎風(fēng)面的污染物濃度差異，發(fā)現(xiàn)高寬比影響流場(chǎng)分布，進(jìn)而影響污染物濃度在背風(fēng)面和迎風(fēng)面的分布。模擬結(jié)果能較好的解釋實(shí)際街道環(huán)境污染物的分布規(guī)律。