An influence of traffic produced turbulence on car exhaust pollutant concentration

• Autorzy: Brzozowska L. , Brzozowski K.

Warianty tytułu

PL

Wpływ turbulencji generowanej przez pojazdy na wartości stężeń zanieczyszczeń w obszarze ciągów komunikacyjnych

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki numerycznej analizy wpływu turbulencji generowanej ruchem pojazdów na wartości stężeń zanieczyszczeń w pobliżu ciągów komunikacyjnych. Do modelowania emisji związków szkodliwych spalin przyjęto koncepcję źródła liniowego o natężeniu zależnym od średniej prędkości ruchu pojazdów. Analizowano emisję i rozprzestrzenianie się tlenku węgla, rozważając przy tym cztery różne układy komunikacyjne, w tym jeden w obszarze niezabudowanym. Do analizy wpływu turbulencji generowanej przez pojazdy na warunki początkowe rozprzestrzenia się zanieczyszczeń pochodzenia samochodowego wykorzystano numeryczny model pola prędkości powietrza i dyspersji zanieczyszczeń. Natężenie emisji dla źródła liniowego obliczono przy wykorzystaniu danych z modelu INFRAS. Uzyskane w pracy wyniki wskazują, że pominięcie dodatkowego źródła energii kinetycznej turbulencji jakie stanowią pojazdy w ruchu, prowadzi do zawyżania obliczanych stężeń zanieczyszczeń. Świadczy to o konieczności uwzględniania turbulencji generowanej ruchem pojazdów w badaniach oceny jakości powierza, zwłaszcza wokół ciągów komunikacyjnych. Zależność średniej prędkości ruchu pojazdów od natężenia ruchu, obszar dyskretyzacji i rozważane warianty obliczeniowe oraz obliczone rozkłady stężenia tlenku węgla dla różnych wariantów są przedstawione w artykule.

EN

A problem of influence of traffic produced turbulence on car exhaust pollutant concentration in some road areas is examined in the paper. The linear source model has been applied in order to describe the emission of pollutants. This model allows defining a relationship between average vehicle speed and traffic intensity. The emission and dispersion of carbon monoxide have been analysed for four different configurations of roads (including one for flat terrain). A numerical model of wind field and car exhaust pollutant dispersion has been used in order to analyse the impact of traffic turbulence on dispersion conditions. The emission intensity for the linear source has been obtained using INFRAS database. The results presented shows, that omitting of traffic turbulence causes overestimation of calculated pollutants concentration. This is some kind of evidence that the traffic induced turbulence should be taken into account in air quality modelling especially close to the road areas. In particular the relation between average traffic speed and traffic intensity, domain area and cases considered and carbon monoxide concentration calculated for different cases are presented in the paper.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie; jakość powietrza; ruch pojazdów; emisja; dyspersja

EN

modelling; air quality; traffic; emission; dispersion

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 14, No. 2
• Strony: 67--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Brzozowska L.

autor

Brzozowski K.

• University of Bielsko-Biała Department of Mechanics and Computer Methods Willowa 2,43-309 Bielsko-Biała, Poland tel.: [phone], fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Brzozowska, L., Brzozowski, K., Komputerowe modelowanie emisji i rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń samochodowych, WN Śląsk, Katowice-Warszawa 2003.
• [2] Brzozowski, K., Mikroskalowe modele emisji i dyspersji zanieczyszczeń samochodowych, Rozprawy Naukowe, Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej, nr 18, Bielsko-Biała 2006.
• [3] Bäumer, D., Vogel, B., Fiedler, F., A new parameterisation of motorway-induced turbulence and its application in a numerical model, Atmospheric Environment 39, pp. 5750-5759, 2005.
• [4] Datka, S., Suchorzewski, W., Tracz, M., Inżynieria ruchu, WKŁ, Warszawa 1997.
• [5] Di Sabatino, S., Kastner-Klein, P., Berkowicz, R., Britter, R.E., Fedorovich, E., The modeling of turbulence from traffic in urban dispersion models – part I: Theoretical considerations, Environmental Fluid Mechanics 3, pp. 129-143, 2003.
• [6] HBEFA: Handbook of emission factors for road traffic, Version 2.1, Infras AG, Bern 2004.
• [7] Katolický, J., Jícha, M., Eulerian-Lagrangian model for traffic dynamics and its impact on operational ventilation of road tunnels, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 93, pp. 61-77, 2005.
• [8] Kastner-Klein, P., Fedorovich, E., Ketzel ,M., Berkowicz, R., Britter, R., The modeling of turbulence from traffic in urban dispersion models – part II: Evaluation against laboratory and full-scale concentration measurements in street canyons, Environmental Fluid Mechanics 3, pp. 145-172, 2003.
• [9] Stern, R., Yamartino, R. J., Development and first evaluation of micro-calgrid: a 3-D, urban-canopy-scale photochemical model, Atmospheric Environment 35, Supplement No. 1, pp. S149-S165, 2001.