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本文针对城市微气候模拟软件Eniv-met的不足,结合Ansys软件的优势,提出了通过使用CFX的用户白定义语言(CEL)实现Envi-met所有子模块功能的构想,对在城市微气候中有重要作用的植物中的灌木进行研究。Envi-met的不足主要表现在：1)不支持并行计算；2)只提供了三种网格模型：100×100×30、180×180×30和250×250×30,导致网格尺寸较小时计算域较小,若计算域大则需网格尺寸较大；3)局部加密的功能较弱,只能在垂直方向上按比例加密且网格形式比较单一,只支持正交网格；4)湍流方程只有一阶的梯度方程和1.5阶的E-ε模型,不能根据具体情况选择。Ansys软件的优势：1)支持并行及分布式并行计算；2)支持四面体等非结构化网格及各种网格加密；3)有多种湍流模型供选择。其最大不足是它没有像Envi-met那样的适宜于复杂城市中风、热、湿以及辐射环境的完全耦合计算的现成的模型。本文从灌木对环境的风、热、湿三个方面实现CFX与Envi-met模拟的一致性。并采用由易到难的研究方法,首先研究了空旷区域没有辐射时的情况,在明确了Envi-met对边界的处理方法之后,又在空旷区域中加上障碍物模拟流体的绕流情况,得出湍流模型对于模拟结果有很大影响的结论,并选择了适宜室外环境模拟的RNGκ一ε模型作为CFX的湍流模型。在研究清楚了空旷区域和有障碍物时的流场后,将障碍物改为灌木,创造性的推导出多孔介质孔隙率和叶面积密度之间的关系,并且用CEL语言在湍流方程中添加源项,成功地使CFX实现了Envi-met模拟灌木对风环境的影响。研究表明,灌木可以使风速降低约56.5%-57.4%。考虑到辐射对灌木蒸发蒸腾作用的影响,先研究夜间灌木的蒸发蒸腾作用,通过研究发现Envi-met中灌木蒸发蒸腾作用对温度的影响是在能量方程中添加了源项。CFX中,使用局部非热平衡原理,为固体域和流体域设置不同的温度,并在固体域添加源项,从而实现了CFX模拟灌木蒸发蒸腾作用的功能。研究清楚了蒸发蒸腾作用之后,又模拟了日间辐射作用影响下的温度分布,CFX中选择蒙特卡洛模型,采用与Envi-met相同的设置,从而成功模拟出了太阳辐射作用下灌木周边温度的分布。接着,采用实验的方法对比验证了CFX和Envi-met的模拟结果。最后研究了异形灌木流场模拟时,Envi-met和CFX两种软件模拟结果的差异并进行了网格无关性验证,最后对比分析了并行计算的优点。