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随着CFD技术的不断发展和完善,城市微气候的数值模拟技术被越来越多的人应用于科学研究和工程应用。城市微气候的研究区域从小的街区尺度到大的城市尺度,需要的网格数量越来越多,对计算机硬件设备要求也随之增高,限制了配置一般的计算机对此技术的应用。因此,期望用相似理论推导出的缩尺模型代替原型进行数值,来达到减少计算网格数量的目的,并其得出的模拟结果能还原到原型。目前,国内外学者在这个方面的研究很少。本课题以相似理论为理论基础,用基于Fluent软件和SST k-ω湍流模型的数值模拟方法,来验证基于中性大气流动的背景条件下住宅小区风环境的相似模拟的可行性和考虑对流传热和传导传热的情况下住宅小区风热环境的相似模拟的可行性。本课题根据相似理论推导出了以上两种条件下相应的相似准则;以住宅小区为原型,根据足尺模型与缩尺模型的相似准则相等,设计出了缩尺模型的理想介质物理属性和边界条件;对足尺模型和缩尺模型的模拟结果进行了无量纲化,并做了定性和定量分析。得出的结论有:(1)在基于中性大气流动的背景条件下:a)利用相似理论推导出的缩尺模型的无量纲化模拟结果与足尺模型的无量纲化模拟结果基本吻合,也就是说由相似理论推导出的缩尺模型的模拟结果来还原原型的想法是可行的;并达到缩尺模型网格数量比足尺模型的有所减少的期望目的;b)缩尺模型与足尺模型的无量纲化结果存在较大的误差的区域主要在前后建筑之间的区域;c)缩尺模型与足尺模型在顺风道上吻合最好;d)风速相对风压系数更容易出现较大的误差;e)风压系数的相对误差不超过20%。(2)在考虑对流传热和传导传热的情况下:a)利用相似理论推导出的缩尺模型的无量纲化模拟结果与足尺模型的无量纲化模拟结果基本吻合,也就是说由相似理论推导出的缩尺模型的模拟结果来还原原型的想法是可行的;并达到缩尺模型比足尺模型网格数量减少的期望目的;b)缩尺模型与足尺模型的无量纲化结果存在较大的误差的区域主要在建筑物背风区和建筑物左侧面区:c)温度相对误差较大对风速的影响很大并且范围较广;d)风压系数的相对误差不超过20%。