城市熱島效應(yīng)模擬
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
城市熱島效應(yīng)模擬的視頻教程
基于組分輸運(yùn)模型的城市污染物泄露模擬
城市CAD模型處理過程與meshing網(wǎng)格劃分； 3. 計算求解設(shè)置與后處理過程； 4. 入口速度隨高度變化UDF程序編寫； 5. 提供源文件與答疑過程；
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城市熱島效應(yīng)模擬的實(shí)例教程
城市熱島效應(yīng)頻發(fā)，對自然氣候、人類能源消耗和身心健康都有著重要影響。熱島效應(yīng)的數(shù)值模擬具有現(xiàn)實(shí)意義，但其模擬尺度較大，影響因素復(fù)雜，涉及到對流，換熱，植被蒸騰，太陽輻射等因素，無法輕易實(shí)現(xiàn)。Cradle CFD 軟件因其獨(dú)特的高魯棒性像素網(wǎng)格和基于結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的高速求解技術(shù)，能對城市熱島效應(yīng)進(jìn)行快速、高保真模擬仿真，并能借助CFD仿真技術(shù)高效設(shè)計建筑環(huán)境、暖通空調(diào)與潔凈系統(tǒng)來指導(dǎo)改善熱島效應(yīng)。
本期海克斯康直播講堂請到了CFD仿真工程師吳昌講師，他將為大家?guī)怼敖柚鶦FD仿真技術(shù)高效模擬城市熱島效應(yīng)”為主題的專題直播，通過對行業(yè)痛點(diǎn)、技術(shù)難點(diǎn)及具體案例的深入解析，全面闡述城市熱島效應(yīng)的模擬仿真解決方案。
展開 u 新版本FLAIR增加了Sun模塊，可模擬城市熱島效應(yīng)。
PHOENICS特點(diǎn)介紹
u In-Form：用戶接口功能，完成用戶數(shù)學(xué)表達(dá)式的輸入，IF判斷等功能。方便了用戶控制自定義的邊界條件、初始條件、材料物性等參數(shù)的輸入。
u Shapemaker：三維造型功能。
u 自動收斂控制：無論輸入?yún)?shù)是否充分和一致，都能保證結(jié)果具有較好的收斂效果。
u PARSOL技術(shù)：PHOENICS獨(dú)特的網(wǎng)格處理技術(shù)，特別對于CAD圖形的導(dǎo)入，網(wǎng)格能自動生成。
u 細(xì)網(wǎng)格：適合小范圍內(nèi)網(wǎng)格的精確劃分。
u 固體應(yīng)力計算。
u 前后處理有了較大改進(jìn)。
u 對所有模型均使用動態(tài)內(nèi)存分配。
u 初始數(shù)組的給定勿需再通過FORTRAN編譯。
u 在VR下，增加了新的物體類型（曲面、斜板）。
u 增加了力的積分功能。
u 支持32位和64位Windows系統(tǒng)，支持并行功能。
展開 城市綠地對北京市熱島強(qiáng)度的影響
張旭萍
(北京建筑大學(xué) 測繪與城市空間信息學(xué)院, 北京 100044)
摘要：針對北京市熱島效應(yīng)日益加重的問題,提出了基于陸地衛(wèi)星8號(Landsat8)所攜帶的陸地成像儀(OLI)和熱紅外成像儀(TIRS)的Level-1數(shù)據(jù)反演地表溫度、計算植被覆蓋度的方法;并構(gòu)建地表溫度反演模型,探究北京市熱島效應(yīng)與城市綠地面積關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：高溫區(qū)大部分集中在中心城區(qū),并向周圍的郊區(qū)的平原地帶呈輻射狀擴(kuò)散,隨著城區(qū)綠地面積增加,植被覆蓋度上升的同時城區(qū)的熱島強(qiáng)度也呈下降趨勢,說明城市綠地面積的增加與熱島效應(yīng)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
0 引言
隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展,北京的城市范圍在迅速擴(kuò)張,城市內(nèi)大量的混凝土、柏油路面及各種建筑墻面等人工構(gòu)筑物,極大地改變了原有的自然下墊面熱力屬性,城市熱島效應(yīng)也變得越來越明顯[1]。近年來為緩解城市熱島效應(yīng),增加綠地等非建設(shè)用地也讓城市環(huán)境發(fā)生了變化,眾多學(xué)者開展了相關(guān)研究[2]。高分辨率遙感技術(shù)能夠全天候,大范圍監(jiān)測作為熱島效應(yīng)重要依據(jù)的地表溫度,單窗算法、劈窗算法以及輻射傳輸方程法等地表溫度反演算法也彌補(bǔ)了獲取地表溫度數(shù)據(jù)難的缺陷[3-4],并能夠全面監(jiān)測植被的分布情況,可反映城市綠地的變化。熱島效應(yīng)的表達(dá)方式也有許多,如相對地表溫度[5]、地表溫度距平值等[6],但目前較少分析熱島效應(yīng)變化的原因。本文將基于2015、2017年的Landsat8 Level-1數(shù)據(jù),反演地表溫度,并以地表溫度為基礎(chǔ),使用密度分割法對熱島強(qiáng)度進(jìn)行分級計算北京市的植被覆蓋率,分析北京市2015年、2017年的熱島效應(yīng)與城市綠地面積變化的關(guān)系。
1 工作流程
北京市地表溫度反演、植被覆蓋度計算及熱島強(qiáng)度分級具體工作流程見圖1。
展開 圖2 城市密集建筑群會對風(fēng)場造成顯著影響，那對地震是否會有影響呢？
事實(shí)上，這個問題也不是我們第一個發(fā)現(xiàn)的。之前已有很多研究者指出，地面以上密集的城市建筑會對地震動產(chǎn)生顯著影響，即存在“場地-城市效應(yīng)”（Site-City Interaction，簡稱SCI）。
圖3 地面以上密集的城市建筑會對地震動產(chǎn)生顯著影響
例如，Guidotti et al (2015) 的研究表明，復(fù)雜“場地-城市效應(yīng)”會導(dǎo)致地震動輸入相差1/3以上。所以，不搞清楚“場地-城市效應(yīng)”的影響，我們很多城市地震模擬輸入的地震動可能就會存在很大誤差，計算結(jié)果的準(zhǔn)確度也就值得懷疑（“Garbage in, garbage out”）。
“Garbage in, garbage out”
雖然從道理上說“城市-場地效應(yīng)”非常重要，但實(shí)際研究的難度很大：“場地-城市效應(yīng)”不但需要模擬地下若干平方公里范圍內(nèi)土體的非線性響應(yīng)，還要模擬地上幾百棟建筑的非線性響應(yīng)，更要考慮場地-城市之間的相互作用。因此，現(xiàn)有的研究要么把地上的建筑或地下土體簡化成一些線性質(zhì)量塊，要么不考慮地上建筑對地下土體振動的影響，同時考慮地上、地下非線性行為和耦合效應(yīng)的模擬還沒有見到。
二、研究方法
因此，本文通過與香港科技大學(xué)王剛教授、黃杜若博士等合作，基于我們課題組開發(fā)的城市建筑群非線性MDOF模型和Mazzieri 等開發(fā)的地下波動分析開源程序SPEED，編制了“場地-城市效應(yīng)”模擬程序，程序的執(zhí)行思路如圖4所示。
圖4 場地-城市效應(yīng)計算程序流程
首先從基巖輸入地震動，進(jìn)行場地波動模擬，將場地波動模擬得到的地面加速度輸入地上建筑，得到地上建筑的地震響應(yīng)。再把計算得到的建筑基地反力輸入地下土體，得到建筑對地震動傳播的影響。
展開 01 研究背景
城市作為人類活動高度集中(工業(yè)、交通以及居民的活動等)的區(qū)域，會產(chǎn)生許多隨空氣漂流的污染物；同時，城市建筑規(guī)劃整齊劃一，高聳建筑會阻礙空氣在街道內(nèi)的流通。在街道風(fēng)的作用下，污染物隨著氣流在高樓之間上下徘徊，影響其彌散，這樣的效應(yīng)叫做城市峽谷效應(yīng)。
不同間距的建筑物產(chǎn)生的城市峽谷效應(yīng)
城市峽谷效應(yīng)會導(dǎo)致城市空氣質(zhì)量的下降，對居民的健康產(chǎn)生不利影響。為了研究城市內(nèi)空氣流動以及污染物的濃度分布，學(xué)者常對城市建立仿真模型，并使用CFD進(jìn)行計算。但由于整個城市的規(guī)模過于龐大，使用CFD仿真對整個城市進(jìn)行計算是不現(xiàn)實(shí)的，因此研究人員一般使用簡化的交叉峽谷和公路的城市網(wǎng)絡(luò)模型（Model of Urban Network of Intersecting Canyons and Highways, MUNICH）來研究這種效應(yīng)的影響。
但考慮到城市的整齊性，基于街道尺度上的城市模型，對污染物的彌散特征進(jìn)行參數(shù)化表示，從而推廣到整座城市的污染物彌散特征，在計算成本上會優(yōu)于CFD。
為了驗(yàn)證基于MUNICH街道模型的參數(shù)化方法的準(zhǔn)確性，本文基于CFD仿真軟件對城市峽谷模型的風(fēng)場進(jìn)行計算，基于仿真結(jié)果進(jìn)行后處理，分別得到縱向傳輸系數(shù)以及橫向風(fēng)速，并與MUNICH多個模型進(jìn)行對比。
02 模型建立
基于MUNICH模型，為了對某條城市峽谷進(jìn)行仿真計算，本文使用的計算模型為周期性的二維城市峽谷模型，其主要特征如圖所示：
該二維模型在Y方向長度為1m，其在Y方向上周期性分布，理論上等價于無限長的街道，并且該周期性分布能夠模擬不與x方向平行的風(fēng)向存在時的風(fēng)場情況。
在模型中，僅有建筑的高度H可變，而街道的寬度W和建筑的寬度B不變，均為27.5m。
展開 
城市熱島效應(yīng)模擬的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
城市熱島效應(yīng)模擬的最新內(nèi)容
本案例在展示摩擦力的影響。對木料堆在重力載荷下的運(yùn)動進(jìn)行了建模。首先進(jìn)行了木料之間無摩擦接觸的模擬，然后通過改變接觸為有摩擦的方式重復(fù)模擬。增加足夠大的摩擦力有助于木料堆保持整體性。模擬采用顯式動力學(xué)分析，并假設(shè)木料為剛性體，因?yàn)樗鼈兊膽?yīng)變不是本次模擬關(guān)注的重點(diǎn).
背景
單樁基礎(chǔ)在巖土工程與海洋工程中應(yīng)用廣泛，其貫入過程直接影響承載力、沉降以及后期的服役性能。傳統(tǒng)的分析方法通常依賴于靜力學(xué)近似或經(jīng)驗(yàn)公式，但在高速貫入或復(fù)雜土體條件下，這類方法往往難以準(zhǔn)確反映真實(shí)機(jī)理。為此，數(shù)值模擬技術(shù)逐漸成為研究單樁動力學(xué)行為的有力工具。
內(nèi)容
本案例介紹一種基于 CEL（Coupled Eulerian–Lagrangian）方法 的單樁貫入模擬思路。CEL法通過在樁體采用
關(guān)鍵詞：間歇泉，瞬態(tài)，VOF，F(xiàn)luent，六面體網(wǎng)格
隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，城市下墊面的透水性能不斷降低，內(nèi)河水面率不足，調(diào)蓄功能銳減，加之全球氣候變化導(dǎo)致強(qiáng)暴雨等極端天氣頻發(fā)，城市排水系統(tǒng)排澇能力嚴(yán)重不足。城市深層調(diào)蓄隧道系統(tǒng)能有效增加雨水調(diào)蓄能力，防止內(nèi)澇，且由于隧道埋深較大，可充分利用城市深層地下空間，避免大量征地和拆遷，在日本東京、美國芝加哥及加拿大埃德蒙頓等城市已經(jīng)應(yīng)用多年。近年來
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對稱模型，除對稱面外其余各面無反射邊界；
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拉格朗日單元：單面侵蝕算法；
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拉格朗日單元
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歐拉單元：雙面流固耦合算法
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混凝土
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MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE
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Fc=38MPa
<p><strong>【注意】考慮到后臺咨詢較多，最新帖子更新了子程序與CEL建模的講解視頻，請大家按需購買</strong></p><p><a href="https://www.yqgqt.org.cn/post/1983546" rel="noopener noreferrer" target="_blank">基于CEL法的單樁基礎(chǔ)貫入過程模擬：考慮應(yīng)變軟化與應(yīng)變率效應(yīng)_abaqus cel
01 研究背景
高溫氣冷反應(yīng)堆（HTGR）由于其技術(shù)的復(fù)雜性目前僅用于英國。然而，得益于它高效的發(fā)電能力和理論上的高利潤率，以及提供可用于多種工業(yè)應(yīng)用場合（如制氫、海水淡化、區(qū)域供暖等）的高溫工藝熱的能力，國際上對研發(fā)商用高溫氣冷反應(yīng)堆的興趣方興未艾。
英國擁有14座使用二氧化碳作為冷卻劑的氣冷反應(yīng)堆（圖1）。為證明這些反應(yīng)堆的運(yùn)行狀況并為延長其壽命至21世紀(jì)20年代中期做準(zhǔn)備
01 研究背景
城市作為人類活動高度集中(工業(yè)、交通以及居民的活動等)的區(qū)域，會產(chǎn)生許多隨空氣漂流的污染物；同時，城市建筑規(guī)劃整齊劃一，高聳建筑會阻礙空氣在街道內(nèi)的流通。在街道風(fēng)的作用下，污染物隨著氣流在高樓之間上下徘徊，影響其彌散，這樣的效應(yīng)叫做城市峽谷效應(yīng)。
不同間距的建筑物產(chǎn)生的城市峽谷效應(yīng)
城市峽谷效應(yīng)會導(dǎo)致城市空氣質(zhì)量的下降，對居民的健康產(chǎn)生不利影響
城市綠地對北京市熱島強(qiáng)度的影響
張旭萍
(北京建筑大學(xué) 測繪與城市空間信息學(xué)院, 北京 100044)
摘要：針對北京市熱島效應(yīng)日益加重的問題,提出了基于陸地衛(wèi)星8號(Landsat8)所攜帶的陸地成像儀(OLI)和熱紅外成像儀(TIRS)的Level-1數(shù)據(jù)反演地表溫度、計算植被覆蓋度的方法;并構(gòu)建地表溫度反演模型,探究北京市熱島效應(yīng)與城市綠地面積關(guān)系
本期?？怂箍抵辈ブv堂請到了CFD仿真工程師吳昌講師，他將為大家?guī)怼敖柚鶦FD仿真技術(shù)高效模擬城市熱島效應(yīng)”為主題的專題直播，通過對行業(yè)痛點(diǎn)、技術(shù)難點(diǎn)及具體案例的深入解析，全面闡述城市熱島效應(yīng)的模擬仿真解決方案。
眾所周知，位錯滑移和孿生是主導(dǎo)多晶體材料塑性行為的主要變形機(jī)制。一方面，在孿生主導(dǎo)塑性條件下，孿晶激活演化過程中應(yīng)力-應(yīng)變曲線存在明顯的應(yīng)力突降現(xiàn)象，即孿生軟化效應(yīng)；另一方面，孿晶阻礙位錯運(yùn)動使得晶體材料在塑性變形過程中表現(xiàn)出強(qiáng)化現(xiàn)象。為了能夠精確描述孿晶激活演化及其與位錯交互作用對宏觀塑性行為的影響，來自于天津理工大學(xué)的郭祥如和申俊杰兩人基于晶體塑性理論建立描述孿晶形核、增殖和長大的位錯密度基晶體塑性本構(gòu)模型
