案例解析|笛卡爾網(wǎng)格之城市群

網(wǎng)格背景

熱環(huán)境是城市及建筑在熱立場(chǎng)中的綜合表現(xiàn),它與自然環(huán)境及人工環(huán)境都有著密切的聯(lián)系。熱環(huán)境的好壞直接影響著城市居民的人居環(huán)境質(zhì)量、能源消耗等方面。利用CFD的仿真計(jì)算方法來研究生吃熱環(huán)境狀況,探討大氣候環(huán)境下的城市與城市氣候環(huán)境的關(guān)系,以便于未來合理的進(jìn)行城市空間設(shè)計(jì),達(dá)到改善城市熱環(huán)境的熱舒適,并有助于建筑及城市節(jié)能提供有效的參考依據(jù)。

本案例采用網(wǎng)格在線工具中的 cf-mesh模塊生成。

案例解析|笛卡爾網(wǎng)格之城市群的圖1

圖1. X方向城市群幾何模型

案例解析|笛卡爾網(wǎng)格之城市群的圖2

圖2. 45度方向城市群幾何模型

幾何參數(shù)描述

幾何尺寸:長(zhǎng)度為1千米,寬度為0.75千米,高度為0.5千米。

案例解析|笛卡爾網(wǎng)格之城市群的圖3
案例解析|笛卡爾網(wǎng)格之城市群的圖4

A) 城市群俯視圖                         B) 城市群主視圖

圖3:城市群幾何模型尺寸

項(xiàng)目挑戰(zhàn)

2.1 幾何部分難點(diǎn)及處理

小角度尖角會(huì)使網(wǎng)格質(zhì)量變差,簡(jiǎn)單的處理成倒角形式(圖3)。

案例解析|笛卡爾網(wǎng)格之城市群的圖5

a)處理前                                      b)處理后

圖4. 幾何處理模型 

2.2 網(wǎng)格處理

在城市周圍覆蓋一層體加密區(qū)域,一方面可以減少周圍網(wǎng)格的數(shù)量,另一方面可以增加城市內(nèi)部的網(wǎng)格質(zhì)量。

案例解析|笛卡爾網(wǎng)格之城市群的圖6

圖5. 體加密區(qū)域

在半球表面以及下方的窄面增加一級(jí)面加密,同時(shí)給出網(wǎng)格的過度層數(shù),保證網(wǎng)格良好過度。

網(wǎng)格細(xì)節(jié)展示

網(wǎng)格質(zhì)量信息:最大非正交角度為64.56、歪斜率為2.69、最小單元體積為3.2e-14;網(wǎng)格數(shù)量140168(單元數(shù));網(wǎng)格類型:笛卡爾網(wǎng)格。

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