海南橡膠防護(hù)林防風(fēng)效果數(shù)值模擬研究

內(nèi)容概要

　　本書正是從防護(hù)林的防風(fēng)抗風(fēng)角度出發(fā)，在分析和總結(jié)目前防護(hù)林的研究狀況和特征的基礎(chǔ)上，嘗試用數(shù)值模擬方法對(duì)防護(hù)林防風(fēng)性能進(jìn)行研究，并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行歸納和分析，筆者還對(duì)今后的研究方向和注意事項(xiàng)提出個(gè)人的意見(jiàn)和建議。

書籍目錄

第一章  緒言  一、大風(fēng)風(fēng)害對(duì)海南天然橡膠及其產(chǎn)業(yè)的影響    （一）風(fēng)對(duì)橡膠樹生長(zhǎng)、發(fā)育和產(chǎn)膠的影響    （二）風(fēng)害對(duì)海南天然橡膠及其產(chǎn)業(yè)的影響  二、橡膠的風(fēng)害機(jī)制及防御措施    （一）橡膠風(fēng)害機(jī)制及影響因素    （二）防御風(fēng)害措施  三、橡膠防護(hù)林的作用第二章  防護(hù)林防風(fēng)機(jī)制  一、防護(hù)林定義的表述  二、影響防護(hù)林防風(fēng)效能的因素    （一）防護(hù)林帶的防風(fēng)原理    （二）防護(hù)林帶的防風(fēng)效能    （三）評(píng)估林帶防護(hù)效能的常用術(shù)語(yǔ)    （四）影響防護(hù)效能的林帶結(jié)構(gòu)參數(shù)第三章  防護(hù)林帶防風(fēng)效應(yīng)研究概況  一、林帶、林網(wǎng)防護(hù)區(qū)的風(fēng)速分布特征與研究狀況    （一）林帶防護(hù)區(qū)內(nèi)風(fēng)速分布特征研究    （二）林網(wǎng)防護(hù)區(qū)內(nèi)風(fēng)速分布特征研究    （三）林帶附近湍流分布特征研究  二、林帶防風(fēng)效應(yīng)研究概況    （一）疏透度和透風(fēng)系數(shù)與防風(fēng)效應(yīng)的研究    （二）林帶寬度、高度與防護(hù)效應(yīng)的研究    （三）林帶橫斷面形狀與防護(hù)效應(yīng)的研究    （四）天氣條件與防護(hù)效應(yīng)研究    （五）地體因子與防風(fēng)效應(yīng)的研究    （六）影響林帶防風(fēng)效應(yīng)的綜合因素研究  三、林網(wǎng)與林帶防風(fēng)效應(yīng)的研究概況  四、林帶氣象動(dòng)力效應(yīng)的研究方法    （一）試驗(yàn)研究的方法    （二）理論數(shù)學(xué)模擬分析的方法  五、國(guó)內(nèi)外運(yùn)用數(shù)值模擬對(duì)防護(hù)林流場(chǎng)研究現(xiàn)狀    概況  六、海南橡膠及防護(hù)林防風(fēng)研究的概況    （一）橡膠樹（林）抗風(fēng)研究的概況    （二）橡膠防護(hù)林抗風(fēng)研究的概況    （三）運(yùn)用數(shù)值模擬研究橡膠防護(hù)林流場(chǎng)的    必要性分析第四章  湍流基本方程和數(shù)值模擬方法  一、湍流特性的表述    （一）地面邊界層和湍流    （二）湍流運(yùn)動(dòng)相關(guān)性質(zhì)表述  二、空氣動(dòng)力學(xué)控制方程    （一）運(yùn)動(dòng)方程    （二）連續(xù)方程  三、湍流控制方程  四、湍流數(shù)值模擬方法    （一）零方程和一方程模型    （二）標(biāo)準(zhǔn)的k-e模型    （三）湍流流動(dòng)近壁面的處理  第五章  軟件FLUEN7    一、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)及CFD軟件概述    （一）計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)定義及計(jì)算流程    （二）常用的CFD軟件簡(jiǎn)介  二、FLUENT軟件簡(jiǎn)介    （一）FLUENT軟件的結(jié)構(gòu)    （二）FLUENT軟件的特點(diǎn)    （三）FLUENT軟件的優(yōu)點(diǎn)    （四）FLUENT中的UDF介綹    （五）使用FLUENT計(jì)算前要考慮的問(wèn)題    （六）使用FLUENT解決問(wèn)題的步驟    （七）FLUENT求解方法的選擇第六章  數(shù)值模擬設(shè)計(jì)方案、步驟及分析  一、設(shè)計(jì)方案    （一）研究?jī)?nèi)容    （二）技術(shù)路線  二、數(shù)值模擬的前導(dǎo)工作    （一）確定環(huán)境參數(shù)    （二）建立模型方程    （三）確定方程離散方法及求解算法    （四）確定收斂判斷條件  三、數(shù)值模擬步驟詳述    （一）劃分網(wǎng)格、建立求解區(qū)域    （二）網(wǎng)格讀取及檢查、設(shè)定求解器及介質(zhì)類型    （三）設(shè)置湍流模型及壁面函數(shù)    （四）設(shè)置邊界條件    （五）設(shè)定方程源項(xiàng)    （六）設(shè)定求解控制    （七）模擬輸出結(jié)果  四、結(jié)果的分析與討論    （一）不同疏透度下速度流場(chǎng)的對(duì)比分析    （二）不同疏透度下湍動(dòng)能流場(chǎng)的對(duì)比分析    （三）不同疏透度下壓力流場(chǎng)的對(duì)比分析    （四）不同粗糙度下速度流場(chǎng)的對(duì)比分析    （五）不同寬高比下速度流場(chǎng)的對(duì)比分析第七章  結(jié)論與展望  一、基本結(jié)論與不足  二、展望與討論    （一）數(shù)學(xué)模型以及網(wǎng)格模型的相似程度    （二）環(huán)境參數(shù)的近似程度    （三）因子之間的關(guān)聯(lián)程度    （四）數(shù)值模擬的局限性參考文獻(xiàn)附錄  入口邊界及源項(xiàng)自定義函數(shù)（UDF）

章節(jié)摘錄

　　第一章　緒言　　一、大風(fēng)風(fēng)害對(duì)海南天然橡膠及其產(chǎn)業(yè)的影響　　天然橡膠是建設(shè)現(xiàn)代化國(guó)家的重要工業(yè)原料之一。它與鋼鐵、煤、石油并稱為四大工業(yè)原料。每生產(chǎn)100t鋼鐵就需要1～1.5t橡膠與之配套。目前，世界上各種用途和特殊性能的橡膠制品達(dá)10萬(wàn)種之多，這在其他行業(yè)是不多見(jiàn)的，可見(jiàn)橡膠的重要性。天然橡膠產(chǎn)業(yè)受地域資源、種質(zhì)資源及勞動(dòng)力資源三重約束。海南島地處亞熱帶地區(qū)，是我國(guó)植膠最多，膠園占土地的百分率最高的地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年全國(guó)植膠面積達(dá)63.5萬(wàn)hm2，產(chǎn)干膠55.75萬(wàn)t；而同年海南農(nóng)墾植膠面積24.7萬(wàn)hm2，產(chǎn)膠22.90萬(wàn)t，分別占全國(guó)的38.95％和41.08％。但海南也是受熱帶氣旋入侵的主要路徑和頻發(fā)區(qū)，從全局和長(zhǎng)期看，橡膠樹遭受熱帶氣旋等大風(fēng)風(fēng)害是不可避免的，有時(shí)某些局部地區(qū)受到破壞甚至相當(dāng)嚴(yán)重，對(duì)海南天然橡膠產(chǎn)業(yè)的影響也很大?！　。ㄒ唬╋L(fēng)對(duì)橡膠樹生長(zhǎng)、發(fā)育和產(chǎn)膠的影響　　風(fēng)是橡膠生長(zhǎng)過(guò)程中重要的生態(tài)因子，它對(duì)橡膠的生產(chǎn)有重要意義。風(fēng)在橡膠生產(chǎn)與氣象條件的聯(lián)系中起著重要的作用：一方面，通過(guò)植物表面空氣的流動(dòng)，促進(jìn)了膠樹與大氣之間的能量和水分交換；另一方面，通過(guò)風(fēng)的能量傳遞，有傳播花粉、種子和病蟲害的作用。……

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