Modelowanie matematyczne dyspersji zanieczyszczeń w atmosferze za pomocą metod CFD

• Autorzy: Lewak M. , Molga M.

Warianty tytułu

EN

CFD methods for mathematical modeling of pollutants dispersion in atmosphere

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono modelowanie matematyczne transportu zanieczyszczeń za pomocą metod CFD. W tym celu zaprezentowany został model dyfuzji burzliwej przy pomocy turbulentnej liczby Schmidta. W pracy przedstawiono wyniki symulacji nieustalonego transportu zanieczyszczeń generowanego przez źródło miejscowe. Modelowanie CFD pozwala na dokładniejsze modelowanie transportu masy niż modelowanie oparte o modele analityczne. Metoda ta wymaga sporego zapotrzebowania na moc obliczeniową.

EN

The paper presents the mathematical modeling of pollutants dispersion with the use of CFD methods. A turbulent diffusion model with turbulent Schmidt numbers was formulated. The simulation results dealing with the transient transport of pollutants generated by local source are presented. CFD modeling allows for more accurate modeling of mass transport than modeling based on analytical models. The presented modeling method requires a strong computing power.

Słowa kluczowe

PL

dyspersja zanieczyszczeń; model dyfuzji burzliwej; turbulentna liczba Schmidta; CFD

EN

pollutants dispersion; turbulent diffusion model; turbulent Schmidt number; CFD

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Inżynieria i Aparatura Chemiczna
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 3
• Strony: 86--87
• Opis fizyczny: Bibliogr 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lewak M.

• Zakład Kinetyki i Termodynamiki Procesowej, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Politechnika Warszawska

autor

Molga M.

• Zakład Kinetyki i Termodynamiki Procesowej, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• 1. Blocken B., Stathopoulos T., Carmeliet J., (2007). CFD simulation of the atmospheric boundary layer: wall function problems. Atmos. Environ., 41, 238-252. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2006.08.019.
• 2. Coker A., (2010). Ludwig’s applied process design for chemical and petrochemical plants. 2. Distillation, packed towers, petroleum fractionation, gas processing and dehydration. Gulf Prof. Publ.
• 3. Gousseau P., Blocken B., Stathopoulos T., Van Heijst G.J.F., (2011). CFD simulation of near-field pollutant dispersion on a high-resolution grid: A case study by LES and RANS for building group in downtown Montreal. Atm. Env., 45, 428-438. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2010.09.065
• 4. IAEA, (1986). Atmospheric dispersion models for application in relations to radionuclide releases. IAEA-TECDOC-379, Vienna
• 5. Jones R., Lehr W., Simecek-Beatty D., Reynolds R.M., (2013). ALOHA® (Areal Locations of Hazardous Atmospheres) 5.4.4: Technical Documentation. U.S. Dept, of Commerce, NOAA Technical Memorandum NOS OR&R 43. Seattle, WA, Emergency Response Division, NOAA
• 6. Karim A. A., Nolan P.F., (2011). Modelling reacting localized air pollution using Computational Fluid Dynamics (CFD), Atmos. Environ., 45, 889- 895. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2010.11.018
• 7. Kestin J., Knierim K., Mason E.A., Najafi B., Ro S.T., Waldman M., (1984). Equilibrium and transport properties of the noble gases and their mixtures at low density. J. Phys. Chem. Ref. Data, 13(1), 229-303. DOI: 10.1063/1.555703
• 8. Marrero T.R., Mason E.A. (1972). Gaseous diffusion coefficients. J. Phys. Chem. Ref Data, 1(1), 3-118. DOI: 10.1063/1.3253094
• 9. Steffens J.T., Heist D.K., (2013). Modeling the effects of a solid barrier on pollutant dispersion under various atmospheric stability conditions, Atmos. Environ., 69, 76-85. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2012.11.051
• 10. Stockie J.M., (2011). The mathematical of atmospheric dispersion modeling. SIAM Review, 53, 349-372. DOI: 10.1137/10080991X
• 11. Strzelczyk P., Szczerba Z., Wożniak A., (2015). Modelowanie pionowego profilu prędkości wiatru w tunelu aerodynamicznym. JCEEA, 32(62), 413-427. DOI: 10.7862/rb.20l5.125
• 12. Roberts O.F.T., (1923), The theoretical scattering of smoke in a turbulent atmosphere. Proc. Roy. Soc., 104(728), 640-654
• 13. Tauseef S.M., Rashtchian D., Abbasi S.A., (2011). CFD-based simulation of dense gas dispersion in presence of obstacles. Loss Prev. Proc. Ind., 24, 371 -376. DOI: 10.1016/j.jlp.2011.01.014
• 14. Tominaga Y., Stathopoulos T., (2012). CFD Modeling of pollution dispersion in building array: Evaluation of turbulent scalar flux modeling in RANS model using LES results. J. Wind. Eng. Ind. Aerodyn., 104-106, 484-491. DOI: 10.1016/j .j weia.2012.02.004

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).

Projekt finansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju DOB-BIO7/09/03/2015. Projekt realizowany w ramach programu modelowania matematycznego rozprzestrzeniania się substancji niebezpiecznych−Evaris.