Προσομοίωση χαρακτηριστικών ροής ανέμου και διασποράς ρύπων σε συστοιχία κτιρίων με αριθμητική και πειραματική προσέγγιση
Air flow and pollutant dispersion in a complex urban environment: a numerical and experimental approach
![Thumbnail](/xmlui/bitstream/handle/11400/772/Tzekos_46145121.pdf.jpg?sequence=4&isAllowed=y)
Διπλωματική εργασία
Author
Τζέκος, Παναγιώτης
Date
2021-07-13Keywords
OpenFOAM ; FireFOAM ; Large eddy simulation ; Methane pool fire ; Urban array ; Urban accidentAbstract
Μελέτη της ροής του αέρα καθώς και της διασποράς ρύπων ανάμεσα σε συστοιχία κτιρίων με αριθμητικές και πειραματικές μεθόδους. Αριθμητικά με τη χρήση ανοικτού λογισμικού υπολογιστικής ρευστομηχανικής (OPENFOAM) με μεθόδους RANS και Large-eddy Simulation και πειραματικά με διάταξη που θα τοποθετηθεί στην αεροσήραγγα τύπου Göttingen του εργαστηρίου Αεροδυναμικής. Οι αριθμητικοί υπολογισμοί θα γίνουν στον υπερυπολογιστή ARIS (https://hpc.grnet.gr/en/hardware/#hardware-overview). Τα πειράματα για τη συμπεριφορά της ροής και της διασποράς ρύπων ανάμεσα σε συστοιχία κτιρίων θα περιλαμβάνουν μετρήσεις της κατανομής πίεσης, των χαρακτηριστικών στροβιλισμού και της διασποράς του ρυπαντή. Τα αριθμητικά αποτελέσματα θα συγκριθούν με πειραματικά δεδομένα που είναι διαθέσιμα στη βιβλιογραφία, καθώς και με τα πειράματα που θα πραγματοποιηθούν στην αεροσήραγγα, με στόχο την κατανόηση του μηχανισμού διασποράς των αστικών ρύπων.
Abstract
An accident which includes a fire and a hazardous release of pollutants due to combustion inside a complex urban setting could put human health and safety in grave danger, while also becoming a threat to the environment. This accident could have an unpredictable development due to unstable parameters; the distribution of the flow and the turbulent diffusion around urban blocks of buildings. The main goal of this thesis is to study the characteristics of the air flow and the pollutant dispersion due to a methane fire accident in the field with numerical and experimental methods. The simulation was conducted with OpenFoam and the solver FireFoam which is a LES, fire dynamics, transient solver. The results of the simulations were compared with experimental data
and other simulations. The results indicated that urban geometry and the buoyant forces induced from changes in temperature had an impact on the dispersion of pollutants around the buildings.