海南橡胶防护林防风效果数值模拟研究PDF电子书下载

第一章 绪言 1

一、大风风害对海南天然橡胶及其产业的影响 1

（一）风对橡胶树生长、发育和产胶的影响 1

（二）风害对海南天然橡胶及其产业的影响 2

二、橡胶的风害机制及防御措施 3

（一）橡胶风害机制及影响因素 3

（二）防御风害措施 5

三、橡胶防护林的作用 7

第二章 防护林防风机制 9

一、防护林定义的表述 9

二、影响防护林防风效能的因素 11

（一）防护林带的防风原理 11

（二）防护林带的防风效能 11

（三）评估林带防护效能的常用术语 12

（四）影响防护效能的林带结构参数 15

第三章 防护林带防风效应研究概况 21

一、林带、林网防护区的风速分布特征与研究状况 21

（一）林带防护区内风速分布特征研究 22

（二）林网防护区内风速分布特征研究 26

（三）林带附近湍流分布特征研究 27

二、林带防风效应研究概况 28

（一）疏透度和透风系数与防风效应的研究 29

（二）林带宽度、高度与防护效应的研究 31

（三）林带横断面形状与防护效应的研究 33

（四）天气条件与防护效应研究 34

（五）地体因子与防风效应的研究 36

（六）影响林带防风效应的综合因素研究 37

三、林网与林带防风效应的研究概况 38

四、林带气象动力效应的研究方法 40

（一）试验研究的方法 40

（二）理论数学模拟分析的方法 41

五、国内外运用数值模拟对防护林流场研究现状概况 43

六、海南橡胶及防护林防风研究的概况 45

（一）橡胶树（林）抗风研究的概况 45

（二）橡胶防护林抗风研究的概况 46

（三）运用数值模拟研究橡胶防护林流场的必要性分析 47

第四章 湍流基本方程和数值模拟方法 50

一、湍流特性的表述 50

（一）地面边界层和湍流 50

（二）湍流运动相关性质表述 54

二、空气动力学控制方程 57

（一）运动方程 58

（二）连续方程 61

三、湍流控制方程 62

四、湍流数值模拟方法 64

（一）零方程和一方程模型 66

（二）标准的k-ε模型 68

（三）湍流流动近壁面的处理 71

第五章 软件FLUENT 76

一、计算流体动力学及CFD软件概述 76

（一）计算流体动力学定义及计算流程 76

（二）常用的CFD软件简介 77

二、FLUENT软件简介 79

（一）FLUENT软件的结构 80

（二）FLUENT软件的特点 81

（三）FLUENT软件的优点 83

（四）FLUENT中的UDF介绍 84

（五）使用FLUENT计算前要考虑的问题 85

（六）使用FLUENT解决问题的步骤 86

（七）FLUENT求解方法的选择 86

第六章 数值模拟设计方案、步骤及分析 88

一、设计方案 88

（一）研究内容 88

（二）技术路线 89

二、数值模拟的前导工作 90

（一）确定环境参数 90

（二）建立模型方程 91

（三）确定方程离散方法及求解算法 93

（四）确定收敛判断条件 94

三、数值模拟步骤详述 94

（一）划分网格、建立求解区域 94

（二）网格读取及检查、设定求解器及介质类型 96

（三）设置湍流模型及壁面函数 96

（四）设置边界条件 101

（五）设定方程源项 103

（六）设定求解控制 105

（七）模拟输出结果 107

四、结果的分析与讨论 107

（一）不同疏透度下速度流场的对比分析 107

（二）不同疏透度下湍动能流场的对比分析 108

（三）不同疏透度下压力流场的对比分析 109

（四）不同粗糙度下速度流场的对比分析 109

（五）不同宽高比下速度流场的对比分析 110

第七章 结论与展望 111

一、基本结论与不足 111

二、展望与讨论 113

（一）数学模型以及网格模型的相似程度 115

（二）环境参数的近似程度 115

（三）因子之间的关联程度 116

（四）数值模拟的局限性 116

参考文献 118

附录 入口边界及源项自定义函数（UDF） 123