شبیه سازی عددی جریان و پراکنش آلاینده ا در اطراف ساختمان ها در یک دره خیابانی

در این مقاله، عملکرد سه مدل آشفتگی مختلف یعنی مدل k-Ɛ استاندارد (SKE)، مدل RNG k-Ɛ (RNG) و مدل Realizable k-Ɛ (RLZ) برای شبیه سازی میدان جریان و پراکنش آلاینده در اطراف دو ساختمان در یک دره خیابانی به همراه دودکش واقع در ابتدای سقف ساختمان اول بررسی شده و نتایج عددی بدست آمده با داده های تجربی تونل باد مورد مقایسه قرار گرفته اند. تمامی محاسبات انجام شده در این مطالعه با استفاده از توسعه برنامه نویسی شیءگرای ++C در بسته نرم افزاری منبع با OpenFOAM انجام گرفته است که شامل برنامه هایی برای حل کننده های حجم محدود می باشد. خطوط جریان در اطراف ساختمان ها تشکیل یک گردابه با قطری برابر با فاصله بین دو ساختمان در دره خیابانی را نشان می دهد. مقدار رقت آلاینده در دیوار بادپناه ساختمان اول کمتر از دیوار بادگیر ساختمان دوم است. این امر به علت وجود گردابه ساعتگرد در داخل دره خیابانی می باشد. این گردابه باعث می شود تا کمترین رقت ها در مرکز دره خیابانی و دیوار بادپناه ساختمان بالادست جریان حاصل شوند. همچنین به سبب بلندتر بودن ساختمان دوم، هوای تازه بیشتری در دیوار بادگیر به داخل دره خیابانی کشیده شده که سبب افزایش اختلاط آلاینده می شود. مقایسه مدل های آشفتگی مختلف برای رقت بی بعد نشان می دهد که مدل RIZ و SKE نزدیک ترین روند را به داده های تجربی تونل باد دارند و نتایج مدل RNG انحراف نسبتا زیادی از داده های تجربی و همچنین سایر نتایج عددی دارد.

کلیدواژه ها:

پراکنش آلاینده ها ، دره خیابانی ، مدل سازی جریان آشفته ، دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) ، OpenFOAM