Numerical modelling of car exhaust pollutant dispersion with chemical reactions.

• Autorzy: Brzozowski K.

Warianty tytułu

PL

Numeryczne modelowanie dyspersji zanieczyszczeń pochodzenia motoryzacyjnego z uwzględnieniem przemian chemicznych.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a numerical model of car exhaust pollutant dispersion. The model can be used for estimation of the impact of pollutant emissions from road vehicles on the environment. The finite volume method has been used for model formulation. Equations, obtained after discretisation are solved by using different methods like Runge-Kutta, Crank-Nicholson or decomposition methods. On the basis of the numerical simulation, conclusions are formulated about the numerical effectiveness of the integration methods used. In the paper, a problems of nitrogen oxides dispersion is formulated and solved, whereby chemical reactions are included in considerations. The model presented in the paper has been used for numerical calculations of car exhaust pollutant concentrations in a real car park. The last part of the paper presents some numerical results of calculations, which include emissions after cold start of engines.

PL

W artykule przedstawiono model dyspersji zanieczyszczeń emitowanych przez silniki spalinowe pojazdów, umożliwiający ocenę stopnia oddziaływania transportu na środowisko. Model numeryczny dyspersji sformułowano przy zastosowaniu metody objętości skończonych. Przedstawiono równania uzyskane w wyniku dyskretyzacji zagadnienia oraz omówiono metody ich rozwiązywania (metodą Rungego-Kutty, Cranka-Nicholsona oraz dekompozycji). Na podstawie przeprowadzonych symulacji komputerowych podano wnioski dotyczące efektywności numerycznej poszczególnych metod. Sformułowano zadanie dyspersji tlenków azotu (NO2) z uwzględnieniem przemian chemicznych i przedstawiono wyniki symulacji komputerowych. W zadaniu uzwględniono także zwiększoną emisję w warunkach zimnego rozruchu silników.

Słowa kluczowe

EN

numerical modelling; car exhaust pollutant; dispersion; chemical reaction

PL

modelowanie numeryczne; zanieczyszczenia motoryzacyjne; dyspersja; przemiana chemiczna

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. LII, nr 1
• Strony: 63--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Brzozowski K.

• University of Bielsko-Biała, ul. Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Poland,

Bibliografia

• [1] Chłopek Z. : Ochrona środowiska naturalnego. WKŁ, Warszawa, 2002.
• [2] Brzozowska L., Brzozowski K. : Komputerowe modelowanie emisji i rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń samochodowych. Śląsk, Katowice-Warszawa, 2003.
• [3] Brzozowski K., Romaniszyn K.: An effective method of creating dynamic characteristics using drive tests. Archiwum Budowy Maszyn, Vol. L, 2003, pp. 391-408.
• [4] Brzozowska L., Brzozowski K., Wojciech S.: Computational Modelling of car Pollutant Dispersion. Śląsk, Katowice, 2001.
• [5] Chapra S. C., Canale R. P.: Numerical methods for engineers. McGraw-Hill Higher Education. New York, 2002.
• [6] Marczuk G. L: Modelowanie matematyczne problemów środowiska naturalnego. PWN, Warszawa 1985.
• [7] Gryboś R.: Podstawy mechaniki płynów. PWN, Warszawa, 1998.
• [8] Shaw C. T.: Using Computational Fluid Dynamics. Prentice Hall, 1992.
• [9] Legras J.: Praktyczne metody analizy numerycznej. WNT, Warszawa, 1974.
• [10] Ralston A.: Wstęp do analizy numerycznej. Warszawa, 1971.
• [11] Lomax H., Pulliam T. H., Zingg D.: Fundamentals of Computational Fluid Dynamics. Springer Verlag, 1999.
• [12] Berkowicz R., Hertel O., Larsen S. E., Srensen N. N., Nielsen M.: Modelling traffic pollution in streets. Ministry of Environment and Energy. National Environmental Research Institute, Denmark, 1997.
• [13] Zannetti P.: Air pollution modeling. Theories, computational methods and available software. Van Nostrand Reinhold, New York, 1990.
• [14] Kukkonen J., Wallenius L., Karppinen A., Pohjola M., Dorling S., Chatterton T., Ruuskanen J., Kolehmainen M., Junninen H., Ruuskanen A: Literature review on nitrogen oxides modelling at a point. APPETISE (IST-99-11764) Project report, 2001.
• [15] Handbook Emission Factors for Road Transport. Version 1.2, INFRAS, 1999.
• [16] Joumard R., Serie E.: Modelling of cold start emissions for passenger cars. INRETS report LTE 9931, 1999.
• [17] Załącznik nr 4 do rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 5 grudnia 2002 r. (Dz. U. Nr 1, poz. 12. 2003 r.).