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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FLUENT76

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