Računalne simulacije disperzije štetnih tvari u atmosferi

Živković, Dario (2014) Računalne simulacije disperzije štetnih tvari u atmosferi. = Computational modeling of air pollution dispersion. Undergraduate thesis , Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, UNSPECIFIED. Mentor: Kozmar, Hrvoje.

[img]
Preview
Text
18_09_2014_zavrsni_rad_zivkovic_dario.pdf - Published Version Jezik dokumenta:Croatian

Download (4MB) | Preview

Abstract (Croatian)

Zagađenje zraka emisijama tvari štetnih po ljudsko zdravlje je u stalnom porastu. Taj je problem naročito izražen u urbanim područjima zbog gustoće naseljenosti i velikog broja izvora onečišćenja zraka. Metode kojima se istražuje disperzija tvari u atmosferi uključuju mjerenja u prirodi, zračnom tunelu i provedba računalnih simulacija. U ovom radu je postavljen računalni model disperzije štetnih tvari iz dimnjaka zgrade smještene u urbanom okruženju. Strujanje vjetra je modelirano kao termički neutralno stratificirani atmosferski granični sloj. Izrada računalnog modela provedena je prema važećim preporukama za korištenje računalne dinamike fluida u proučavanju utjecaja vjetra na objekte. Simulacije su provedene računalnim paketom koji rješava postavljeni matematički model uz primjenu osrednjenih Navier-Stokesovih jednadžbi i k-e modela turbulencije. Rezultati računalnih simulacija validirani su rezultatima eksperimenata u zračnom tunelu i u prirodi. Nakon validacije računalnog modela u konfiguraciji s jednom izoliranom zgradom provedene su dodatne simulacije s ciljem ispitivanja disperzije štetnih tvari pod utjecajem okolnih zgrada. Usporedba rezultata računalnih simulacija s rezultatima mjerenja u prirodi i u zračnom tunelu pokazuje da su računalnim simulacijama uspješno modelirane koncentracije emisije u smjeru glavnog strujanja, dok su rezultati postignuti u poprečnom smjeru niži od eksperimentalnih rezultata. Postignuti rezultati ukazuju na činjenicu da konfiguracija objekata u neposrednoj blizini izvora emisije štetnih plinova u bitnome određuje koncentraciju tih plinova u urbanim područjima.

Abstract

Air pollution dispersion with adverse effects on human health has been constantly increasing. This problem is particularly exhibited in urban areas due to high population density and a large number of pollutant sources. Field measurements, wind-tunnel experiments and computational modelling are common research tools used to tackle air pollution dispersion and dilution. In this study, a computational model has been developed to investigate air pollutant dispersion from a roof stack of a building placed in an urban environment. Wind flow is modelled as neutrally stratified atmospheric boundary layer. Simulations are carried out by using the best practice guidelines in computational wind engineering. A developed computational model uses Reynolds-Averaged-Navier -Stokes equations and the realisable k-ε turbulence model. The computational results are validated using the wind-tunnel and field measurements. Subsequently additional simulations are carried out in order to investigate the role of neighbouring buildings on air pollution concentration. While the computational results agree well with experiments for the main wind direction, the concentrations in the lateral direction are underestimated with respect to experimental results. Architecture proved to have a major role in determining air pollution concentration in urban environment.

Item Type: Thesis (Undergraduate thesis)
Uncontrolled Keywords: atmosferski granični sloj; aerodinamika zgrade; disperzija štetnih tvari; računalna dinamika fluida (CFD)
Keywords (Croatian): Atmospheric boundary layer; building aerodynamics; air pollutant dispersion; Computational Fluid Dynamics (CFD)
Divisions: 500 Department of Energy, Power Engineering and Environment > 520 Chair of Fluid Mechanics
Date Deposited: 22 Sep 2014 18:00
Last Modified: 23 Oct 2019 10:02
URI: http://repozitorij.fsb.hr/id/eprint/2918

Actions (login required)

View Item View Item

Downloads

Downloads per month over past year