شبیه‌سازی جریان شهری و نحوه پخش آلاینده با استفاده از مدل‌های FLUENT و WRF (مطالعه موردی خیابان امام خمینی یزد)

Abstract

جریان هوا و پراکندگی آلاینده در یک خیابان باریک در شهر یزد، با استفاده از جفت‌کردن یک مدل دینامیک سیالات محاسباتی (مدل فلوئنت) با یک مدل میان‌مقیاس جوی (WRF) بررسی عددی شده است. مدل WRF از ساعت 8 صبح، 12 ژانویه 2015 برای 72 ساعت اجرا و مدل فلوئنت برای محاسبه میدان جریان در ساعت 9 صبح، 13 ژانویه 2015 با مدل WRF جفت‌شده است که هم‌زمان با استقرار یک پرفشار روی منطقه در این روز بوده است. برای درستی‌سنجی مدل فلوئنت از داده‌های تونل باد و برای اعتبارسنجی مدل WRF از نتایج پژوهش مایو و همکاران (2013) و همچین داده هواشناسی استفاده شده است. مقایسه‌ی نتایج شبیه‌سازی مدل‌های جفت‌شده نشان می‌دهد که برای تعیین الگوی پراکندگی آلاینده از منبع خطی نیاز به مدل CFD می‌باشد و این الگو نمی‌تواند به‌تنهایی از میدان باد مدل WRF به‌دست آید، چون این الگوها تحت تاثیر سرعت‌ها و جهت‌های مختلف باد محیط، اثر ساختمان‌ها بر یکدیگر، گردابه‌های مختلف و سایر عوامل می‌باشند. در این پژوهش در نرم‌افزار فلوئنت برای جریان از مدل دو گونه‌ای مخلوط و برای آشفتگی از مدل تلاطمی استفاده و اثر پارامتر هندسی مثل طولانی بودن خیابان و اثر پارامتر هواشناختی مانند تندی باد بررسی شده است. به‌طورکلی نتایج مطالعه نشان می‌دهد که جفت‌کردن این دو مدل یک ابزار مهم برای مطالعه و پیش‌بینی جریان شهری و پخش آلاینده در نواحی می‌باشد، که تعداد ساختمان‌ها زیاد است.