基于自主软件LSWS的典型地形大气CFD模式研究与应用_李树民

《基于自主软件LSWS的典型地形大气CFD模式研究与应用》是李树民撰写的一篇重要论文，该文主要探讨了在复杂地形条件下，利用自主开发的流体动力学模拟软件LSWS（Lattice Structure Weather Simulation）进行大气环境模拟的应用研究。本文旨在通过建立和优化CFD（计算流体力学）模型，提高对复杂地形区域大气流动特性的理解，并为实际工程应用提供科学依据。

随着城市化进程的加快和生态环境保护需求的提升，大气污染物扩散、风环境评估以及建筑通风设计等问题日益受到关注。然而，传统气象观测手段难以全面反映复杂地形下的大气流动特征，因此，借助先进的数值模拟方法成为解决这些问题的重要途径。而LSWS作为一款自主研发的CFD软件，具有较高的灵活性和适应性，能够有效处理多尺度、非均匀条件下的气流问题。

论文首先介绍了LSWS软件的基本原理和结构特点。该软件采用格子玻尔兹曼方法（LBM）作为核心算法，结合有限体积法进行数值求解，能够在保证计算精度的同时提高计算效率。此外，LSWS支持多种边界条件设置，包括固定壁面、自由滑移壁面以及湍流模型等，使其适用于不同类型的流动问题。

在研究方法部分，作者选取了典型地形案例，如山地、丘陵和平原等地形条件，构建了相应的三维网格模型，并利用LSWS进行模拟计算。通过对不同地形条件下的风场分布、速度梯度、湍流动能等参数的分析，揭示了地形对大气流动的影响机制。同时，论文还对比了不同湍流模型（如k-ε模型、k-ω模型等）在复杂地形中的适用性，为后续研究提供了参考。

论文进一步探讨了LSWS在实际工程中的应用价值。例如，在城市规划中，利用LSWS可以预测建筑物群对风场的影响，优化建筑布局以改善通风效果；在环境监测方面，该软件可用来模拟污染物的扩散路径，辅助制定污染控制措施；在气候研究领域，LSWS有助于理解山区或沿海地区的特殊气象现象，为气候模型提供补充数据。

此外，论文还强调了自主软件在科研和工程实践中的重要意义。相较于国外商业软件，LSWS在数据安全性、定制化功能以及成本控制等方面具有明显优势。通过自主开发，研究人员可以根据具体需求调整模型参数，提升模拟结果的准确性与实用性。

综上所述，《基于自主软件LSWS的典型地形大气CFD模式研究与应用》是一篇具有较高学术价值和实际应用意义的研究论文。它不仅丰富了CFD在大气环境研究中的理论体系，也为我国在相关领域的技术发展提供了有力支持。未来，随着计算能力的不断提升和模型算法的持续优化，LSWS有望在更广泛的领域发挥重要作用。