Preview

Труды Института системного программирования РАН

Расширенный поиск

Специализированная робастная CFD RANS микромасштабная метеорологическая модель для моделирования атмосферных процессов и переноса примеси в условиях городской и промышленной застройки

Полный текст:

Аннотация

В последние годы в мировой практике существует тенденция к использованию специализированных CFD моделей в задачах вычислительной метеорологии. К таким задачам относится, в частности, задача обоснования безопасности промышленных объектов, в том числе радиационно-опасных. Эта тенденция обусловлена тем фактом, что применение универсальных инженерных кодов общего назначения требует изрядных вычислительных мощностей и связано это в первую очередь с необходимостью сгущения расчётной сетки к поверхностям земли и зданий для разрешения вязкого и промежуточного слоёв. С другой стороны, гауссовы модели не могут учесть сложные аэродинамические эффекты, возникающие при обтекании зданий сложной конфигурации, в том числе описать все тонкости обтекания сооружений примесью при атмосферных выбросах газо-аэрозольных веществ. Поэтому авторами была разработана робастная узкоспециализированная CFD-RANS модель и расчётный код для моделирования атмосферной дисперсии примеси в условиях сложной трёхмерной геометрии, не требующие сгущения сеток. Авторы работы провели верификацию этой модели на различных данных, полученных как в ходе натурных крупномасштабных, так и в ходе лабораторных туннельных экспериментов. Для этих целей была использована, в частности, рекомендованная международным экспертным сообществом база данных и соответствующие статистические характеристики соответствия рассчитанных и полученных в ходе экспериментов значения компонент скорости течения и концентрации примеси. Результаты верификации показали, что разработанная модель удовлетворяет приёмочным критериям качества моделирования наравне с зарубежными кодами общего назначения и узкоспециализированными кодами.

Об авторах

О. С. Сороковикова
Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН
Россия


Д. В. Дзама
Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН
Россия


Д. Г. Асфандияров
Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН
Россия


Список литературы

1. Michael Schatzmann, Helge Olesen, Jörg Franke: COST 732 Model Evaluation Case Studies: Approach and Results. University of Hamburg Meteorological Institute Centre for Marine and Atmospheric Sciences, 2010, http://www.mi.uni-hamburg.de/Official-Documents.5849.0.html

2. SoundPlan. MISKAM advanced. http://www.soundplan.eu/english/soundplan-air-pollution/miskam-advanced/

3. Stevens T. Chan, Martin J. Leach. A Validation of FEM3MP with Joint Urban 2003 Data. Journal of applied meteorology and climatology. Vol. 46. 2007. pp. 2127-2146 Data base CEDVAL at Hamburg University, http://www.mi.zmaw.de/index.php?id=432

4. Randerson D., Atmospheric science and Power production. Technical Information Center, Office of Scientific and Technical Information. United States Department of Energy. - Vol. 1. - [S.1.], 1994 INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, Isotope Techniques in Water Resources Development and Management, C&S Papers Series No. 2/C, IAEA, Vienna (1999) (CD-ROM).

5. VDI (2005). Environmental meteorology - Prognostic microscale windfield models - Evaluation for flow around buildings and obstacles. VDI guideline 3783, Part 9. BeuthVerlag, Berlin.

6. V.V. Belikov, V.M. Goloviznin, U.V. Katishkov et. all Proceeding of IBRAE RAS/ Ed. By L.A. Bolshov Issue 9 Modeling of radionuclide transport in the environment. Мoskow:-Nauka, 2007.-229рр.

7. Deardorff D.W., Parameterization of the planetary boundary layer for use in general circulation models, Mon. Wea. Rev., Vol. 100, №2, 1972.

8. COST ES1006 - Best practice guidelines, COST action ES1006, april 2015. ISBN: 987-3-9817334-0-2

9. Special Issue Joint Urban 2003. Journal of Applied Meteorology and Climatology, Volume 46, Issue 12 (December 2007)

10. Jörg Franke, Antti Hellsten, Heinke Schlünzen and Bertrand Carissimo: Best practice guideline for the CFD simulation of flows in the urban environment. COST 732 report, Hamburg, 2007, ISBN: 3-00-018312-4

11. A Validation of FEM3MP with Joint Urban 2003 Data Stevens T. Chan and Martin J. Leach Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94551, USA


Для цитирования:


Сороковикова О.С., Дзама Д.В., Асфандияров Д.Г. Специализированная робастная CFD RANS микромасштабная метеорологическая модель для моделирования атмосферных процессов и переноса примеси в условиях городской и промышленной застройки. Труды Института системного программирования РАН. 2018;30(5):213-234.

For citation:


Sorokovikova O.S., Dzama D.V., Asfandiyarov D.G. Specialized robust CFD RANS microscale meteorological model for modelling atmospheric processes and transport of contaminants in urban and industrial areas. Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS (Proceedings of ISP RAS). 2018;30(5):213-234. (In Russ.)

Просмотров: 59


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-8156 (Print)
ISSN 2220-6426 (Online)