摘 要：本文以有限元流体分析软件FLUENT模拟分析了小型汽车在无风状态时遇到红灯停滞状态时，汽车尾气中的CO的排放情况。得到了CO的速度与压力分布规律，其分布规律与冬季中的乌鲁木齐汽车尾部容易粘接污垢的情况符合。
　　关键词：CFD；数值模拟；汽车尾气
　　20世纪90年代初以前，我国大气污染属于煤烟型，主要污染源来自工业废气排放。20世纪90年代后期，机动车快速增长引起的尾气型污染（如NOX、CO、SO2等）在许多城市逐渐取代煤烟型污染，成为城市大气污染的主要来源[1]；同时，由于我国部分大城市人口过度集中，城市建筑物高、道路拥挤，导致机动车尾气污染物不易扩散，汽车污染物排放密度及其造成的大气污染浓度比发达国家高出几倍，进一步加剧了城市机动车尾气污染对人体健康的危害，对大气环境质量带来了巨大的压力，对环境保护提出了挑战[2]。虽然我国政府部门一直致力于采取措施来缓解城市交通压力和减少机动车污染物排放，并取得了一定效果，但是我国的机动车污染物排放量基本上呈现出逐年上升的趋势，并且最近的研究表明汽车尾气排放是城市雾霾的主要来源，为此研究机动车污染物排放的扩散规律对控制措施具有十分重要的价值。本文利用CFD软件对汽车尾气扩散情况，设置边界条件，建立汽车几何模型并构建相应网格，数值模拟得到一定空间中汽车尾气扩散规律，为研究和治理汽车尾气排放提供了必要的指导作用。
　　1 网格模型构建
　　CFD模拟软件在建立模型时采用一前处理软件AutoCAD、SolidWorks、Icem进行绘制模型并设置一些原始模型参数，本次建立了街道峡谷的模型，并对整体模型进行了网格划分，为下一步实验的演算提供基础。Icem中根据街道的实际情况，建立全尺寸街道模型。将街道简化为长方体来模拟汽车扩散尾气扩散的影响，其尺寸为10m（长）×10m（宽）×5.5m（高），尾气筒的直径为51mm。
　　模型采用六边形网格分区划分，所得数据比较精确，网格元素选择Tet/Hybird，网格类型选择TGrid，生成整体网格模型。
　　2 边界条件
　　模型构建完成后，由于原来创建的街道网格和汽车整体模型是在ICEM中完成，现在把设置的网格模型全部导入到FLUENT中，并对前者设置具体的边界条件，具体设置的边界条件表1所示。
　　3 数值模拟结果及分析结果
　　尾气扩散模式主要是来描述大气对污染物的输送、扩散和稀释作用，一般可分为高斯型、数值型和统计型等。在国外欧洲、美国和日本自60年代以来主要研究了公路扩散和城市汽车尾气扩散的模式。以下从图1图2是经过街道模型迭代后得到的距离汽车尾气排放处不同位置处的co速度分步场、压力分步场和浓度分布场。
　　4 小結
　　本文主要对街道峡谷模型中汽车的产尘和co排放扩散情况进行了模拟，得到了以下几点结论：（1）无风时汽车在遇到红灯时，CO在出排气筒后，会发生湍流，一部分沿着直线向大气逐步扩散，部分CO气体向上运动即向汽车尾部方向扩散，这与冬季车辆尾部呈现黑色污垢相一致。（2）由其压力规律可以看出，CO在出排气筒后，其压力在竖直方向上呈现了上升趋势，空气中的大型颗粒物此时在这样的压力条件下极易飘向汽车尾部，因此需要对安装的直排气筒进行改造。
　　参考文献
　　[1]王晓霞.道路机动车尾气污染物排放量的预测与控制措施研究[D].长安大学，2012.
　　[2]陈锭渲.道路交通大气污染与控制研究[D].广东工业大学，2011.
　　（作者单位：新疆大学化学化工学院）