高精度方法在污染传播中的应用

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1、万方数据第26卷第3期2009年3月28日计算机与应用化季Compute玲andAppliedChemistryV01．26，No．3March，2009高精度方法在污染传播中的应用李艳丽1’3，蒋峻峰2，洪若瑜2’(I．北京大学物理学院，北京，100871；2．苏州大学材料与化学化工学部，江苏，苏州，215123；3．北京防化研究院，北京．102205)摘要：使用数值模拟的方法研究污染物的传播。通过提高计算方法在一定网格规模下准确分辩和刻画各种尺度流动结构的能力，从而提高小尺度污染传播数值预报的精度。对常用格式的分辨率进行了细致比较，结果表明紧致格式无论在分辨率。还是在模

2、版尺寸上均有较大优势。此外，在模拟带有局部高浓度区的传播问题时，格式的耗散性直接影响计算的准确性和稳定性，常用的差分格式很难得到理想的结果。而改用紧致格式后，取得了比较理想的效果。关键词：数值方法；紧致格式；污染传播中图分类号：TQ205文献标识码：A文章编号：100l_4160(2039)03-257-262ApplicationoflliglIaccuracyschemeinpollutionpropagationLiYanlilP．JiangJunfen92andHongRuoyu2‘(1．PhysicsDepartment，PerkingUniversity，Bei

3、jing，100871，China；2．DepartmentofChemistry，ChemicalEngineedngandMaterialScience，SoochowUniversity．Suzhou．215123，Jiangsu．China；3．ResearchInstitutionofChemicalDe-fense，Beijing，102205，China)Abstract：Thepropagation0fpolludonisnumericalsimulated．Thepredictionaccuracyofpollutionpropagationisimpmv

4、edbyimpro-vingtheresolutionundercertainsndscaleandtheabilityofdescribingvariousBculeofflowingstructure．Afterdetailedcomparisonofresolutioncommonlyused，theresultsshowthatcompactschemehasitspriorityovereitherresolutionortemplatesize．Moreov盯，onthesimulationofthepropagationpmblemwithlocalhighc

5、oncentration．thestabilityandrobustness0fthesimulationa坨effectedbythedissipation0ftheschemedirecdy，andthecommonlyuseddifferenceschemesa陀difficulttoobtainsatisfiedresults，butcompact∞hemeismorecompetitive．Keywords：numericalmethod，compactscheme，poUufonpmpagaticol引言随着现代工业化和文明社会的发展．大气污染物和气象因素对人类

6、社会生活及健康的危害引起了人们广泛的关注。不少文献对国内有关大气污染和气象因素的影响进行报道和研究¨。】，为我国大气环境治理、与环境有关的疾病预防及环境和健康政策措施制定提供了依据。数值模拟的方法，已经在化工、生物和石化等众多工业领域得到了成功的应用”。¨。与实验方法相比，利用数值模拟方法研究污染物的传播，可以节约大量复杂的实验准备工作，节约实验设备的投资，排除了实验方法的不确定因素，具有经济、高效的特点；相比于分析方法而言，数值模拟方法能够求解更为复杂的流动问题，可视化的流场模拟结果更加直观，不仅仅停留在理论分析的层次。为了治理大气污染，开展了多项综合观测¨4J，研究和具

7、体实施了一些治理措施，如。蓝天工程”、“阳光工程”等，并取得了一定的成效。为了更好地为决策提供依据、信息，具有更高指导能力的数值模拟是非常重要的。收稿日期：2008·12-22；修回日期：2008-02—18基金资助：国家自然科学基金资助项目(20876100．20736034)．小尺度大气流动状态及污染传播规律研究，已越来越引起各发达国家的高度重视。由于，在小尺度污染物的传播过程，流场中各种尺度的流动结构运动对污染物传播起十分重要的作用。所以。为开展小尺度污染传播规律研究，进行的小尺度大气流动状态数值模拟，就不能