随着城市化和工业化进程的加快,严重的空气污染引起的城市雾霾问题对我国居民健康和社会经济发展造成巨大的危害。从物理角度对雾霾扩散进行研究,能够宏观地分析雾霾天气在不同的环境中形成、扩散至消散的规律,对于城市雾霾控制与治理具有重要工程意义。本文阐述了雾霾颗粒污染物扩散模拟的研究现状,介绍了颗粒物物理扩散数值模拟的基本理论,通过与风洞实验相互对比验证了计算流体动力学模拟雾霾颗粒物扩散的适用性。分别以单一建筑物、典型形体建筑群和城镇区域建筑群为对象,运用ANSYS Fluent 17.0软件,联合延迟分离涡湍流模型和离散相模型方法,计算模拟了不同对象的风场特性及雾霾颗粒物扩散,总结了雾霾颗粒物物理扩散的规律。同时系统分析了湍流模型、颗粒粒径、来流风向和来流风速等关键参数对模拟结果的影响。结果表明,雾霾颗粒物扩散主要受到风场分布的影响,风速场主要控制颗粒物扩散的速度,涡结构主要影响扩散过程中的浓度形态分布。PM₁₀₀颗粒物由于受到重力作用明显,扩散行为相对其它粒径情况下沉明显;相对建筑群改变来流风向角为22.5°和45°时,阻塞横截面积增大,背风面风场气流速度明显降低,气流分离模式的改变导致雾霾颗粒物扩散行为不同;不同的来流入口速度影响涡量大小和雾霾颗粒物扩散时间,但最终雾霾颗粒物浓度分布状态几乎相同。