Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Sedaghat,Ahmad-Reza Azimian
احمد صداقت (استاد راهنما) احمدرضا عظیمیان (استاد مشاور)
 
STUDENT
Reza Babaee
رضا بابائی اسبوئی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Numerical Simulation for dispersion of air pollution in canyon street
Increased emissions and reduced natural ventilation cause build of high pollution levels in urban street canyons. Nutural ventilation in urban streets canyons is restricted because the bulk of flow does not enter inside and pollutions are trapped in the lower region.In this project, the wind flow and pollutant dispersion phenomena in different street canyons for different aspect ratios (w/h) and height ratios (h2/h1) and different velocities are studied and in fluent software imulated.With rapid development in computer hardware and numerical algorithms, computational fluid dynamics (CFD) techniques are widely utilized to study the wind field and pollutant traort in urban street canyons. The recent advancements and achievements in street canyon pollution research using CFD modelling approaches are reviewed in this project. The k-epsilon turbulence closure schemes are the most commonly used Reynolds-averaged Navier–Stokes (RANS) models in street-canyon flow research, including the studies on the effects of street-canyon aspect ratio, building configuration, ambient wind direction, inflow turbulence intensities. Turbulence models of RNG K-epsilon with species traort without reaction was developed to investigate the flow field and pollutant dispersion inside street canyons. The domain of numerical solution is discretised by gambit software. Aspect ratio of varied from 1 to 4 were employed in the study. These street-canyon aspect ratios covered a range of basic flow regimes including skimming flow (W/H=1 ), wake interference flow (W/H=2/5), and isolated roughness flow (W/H=4) that was mentioned by oke (1988).A pollutant line source, located in the middle of the street, was used to simulate vehicular emissions. Power of law wa implemented for velocity inlet profil.In low velocities, results presented agree with the generally obtained threshold values for different flow regimes mentioned by oke (1988). But increase in velocity has smeared the flow regimes boundry. In higher velocities, pollutant dispersion is mainly promoted by better mixing inside the canyons. Results is showed that the flow regime and pollution dispersion pattern is depend on both the canyon geometry and velocity inlet. the objective this work is to demonstrate the variou flow regimes in different canyon geometries and velocities inlet.The simulation results were compared with experiment of results and favorable agreement was found. Keywords: Urban street canyon; Pollutant dispersion; Canyon aspect ratio K-epsilon turbulence model; species traort model
افزایش آلودگی حاصل از ترافیک و کاهش تهویه طبیعی آلودگی، سبب تجمع آلودگی در مجراهای خیابان می شود. تهویه طبیعی آلودگی در مجرای خیابان ضعیف است و دلیل آن نیز این است که جریان باد نمی تواند به خوبی وارد مجرای خیابان شود و به همین خاطر آلودگی در قسمت های پایینتر مجرا به تله می افتد. در این پروژه پخش آلودگی و جریان باد در مجراهای مختلف خیابان نسبت های منظری مختلف و نسبت های مختلف ارتفاع و سرعت های باد مختلف با استفاده از نرم افزار فلوئنت شبیه سازی شده است. مدل توربولانسی k-epsilon که همان معادلات متوسط گیری شده ناویر استوکس (RANS) است، در تحقیقات میدان جریان مجرا استفاده می شود. در این پروژه اثرات نسبت منظری، شکل ساختمان، شدت توربولانسی جریان ورودی مورد استفاده قرار می گیرند. مدل توربولانسیk-epsilon RNG به همراه مدل انتقال گونه ها بدون واکنش، برای بررسی میدان باد و پخش آلودگی در داخل مجراهای خیابان به کار گرفته شده است. دامنه حل عددی نیز توسط نرم افزار گمبیت شبکه بندی شده است. نسبت های منظری متغیر از 1 تا 4 در این پروژه استفاده شده است. این نسبت های منظری بازه ای از رژیم های پایه جریانی را در بر دارند که شامل جریان با تماس کم ، جریان تداخلی دنباله و رژیم جریانی زبر و مجزا شده است که توسط آک و ناکامورا (1988) ارائه شده است. برای شبیه سازی انتشار آلودگی حاصل از وسائط نقلیه، یک منبع آلودگی در وسط خیابان قرار داده شده است. قانون توان برای پروفیل سرعت ورودی به کار گرفته شده است. در سرعت های پایین، نتایج توافق خوبی با مقادیر حدی بدست آمده برای رژیم های جریانی مختلف ارائه شده توسط آک و ناکامورا (1988) دارد. ولی افزایش سرعت، مرز رژیم های جریان را از بین می برد. در سرعت های بالاتر اساساً پخش آلودگی تحت تأثیر اختلاط بهتر در داخل مجرا است. نتایج نشان می دهد که رژیم جریان و الگوهای پخش آلودگی هم وابسته به هندسه مجرا و هم وابسته به سرعت ورودی است. هدف این پروژه نشان دادن رژیم های مختلف جریان در هندسه های مختلف مجرا و سرعت های مختلف ورودی باد است. نتایج شبیه سازی با نتایج تونل باد اعتبارسنجی شده است. کلمات کلیدی: مجرای خیابان شهری، انتشار آلودگی، نسبت منظری خیابان، مدل توربولانسی k-epsilon ، مدل انتقال گونه ها

ارتقاء امنیت وب با وف بومی