شبیه‌سازی پخش ریزگردها در محیط شهری با استفاده از روش گردابه‌های بزرگ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار دانشگاه صنعتی خواجه نصیر

2 گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

3 گروه تبدیل انرژی-دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی-تهران-ایران

چکیده

آلودگی و انتشار ریزگردها در محیط شهری باعث ایجاد طیف گسترده ای از بیماری ها می شود. آلودگی ناشی از ریزگردها با منشأهای مختلف در طیف وسیعی از جو پخش می شود. درک ما از مکانیسم توزیع ریزگردها و اختلال آن در مناطق شهری بسیار مهم است زیرا به ما در کاهش اثرات این نوع آلودگی کمک می کند. با توجه به آشفته بودن جریان باد در داخل شهر، از روش شبیه سازی گردابه های بزرگ برای مدل سازی این تلاطم استفاده شده است که در مهندسی باد محاسباتی کاربرد فراوانی دارد. در این تحقیق به بررسی ریزگردها در محیط شهری پرداخته شده است. برای این منظور تأثیر زاویه جهت باد و محیط شهری و همچنین ارتفاع ساختمان ها بر توزیع سرعت و پراکندگی ریزگردها با زمان در دو فضای محاسباتی مجزا بررسی شده است. با مقایسه نتایج بین زاویه 0 درجه و 10 درجه می توان دریافت که افزایش زاویه باعث تشدید بی نظمی جریان و در نتیجه پخش شدن و ماندن بیشتر ذرات ریز در محیط شهری می شود. با توجه به نتایج، مشاهده شد که روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ روشی مناسب برای شبیه‌سازی جریان باد و غلظت ریزگردها در اطراف ساختمان‌ها است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of dust dispersion in urban environment using large eddy simulation method

نویسندگان [English]

  • mohammad reza shah nazari 1
  • Hamid Chenarani 2
  • Aryan Ahmadpour 3
1 associate prof./ Mechanical faculty/K.N.Toosi university of technology
2 Faculty of Mechanical Engineering, K. N. Toosi university of technology, Tehran, Iran
3 Faculty of Mechanical Engineering, K. N. Toosi University of technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

The pollution and spread of fine dust in the urban environment causes a wide range of diseases. Pollution caused by fine dust with different origins spreads in a wide range of atmosphere. Our understanding of the mechanism of fine dust distribution and its disturbance in urban areas is very important because it helps us to reduce the effects of this type of pollution. Due to the turbulent nature of the wind flow inside the city, the method of simulating large eddies has been used to model this turbulence, which is widely used in computational wind engineering. In this research, the investigation of fine dust in the urban environment has been investigated. For this purpose, the influence of the wind direction angle and the urban environment as well as the height of the buildings on the speed distribution and dispersion of fine dust with time have been investigated in two separate computing spaces. By comparing the results between 0° and 10° angle, it can be seen that increasing the angle increases the irregularity of the flow and as a result, more fine particles spread and remain in the urban environment. According to the results, it was observed that the method of simulating large eddies is a suitable method for simulating wind flow and fine dust concentration around buildings.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dust
  • Urban area
  • Turbulence
  • Large eddy simulation