|
|
Wind-tunnel Modelling of Turbulent Flow Inside the Street Canyon
Kellnerová, Radka ; Jaňour, Zbyněk (vedoucí práce) ; Brechler, Josef (oponent) ; Jonáš, Pavel (oponent)
Turbulentní proudění v uličním kaňonu je studováno metodou fyzikálního modelování. Dva typy budov jsou porovnány: domy se sedlovými střechami a s plochými střechami. Každý typ generuje proudění jiné turbulentní kategorie, což má za následek fundamen- tálně odlišné ventilační režimy v kaňonu. Pro nalezení koherentních struktur v proudění a k vyhodnocení jejich dopadu na ventilaci znečištění jsou použity metody jako Kvadran- tová, Fourierova a Waveletová analýza, POD a metody pro detekci jader vírů. Identifiko- vali jsem dvě skupiny koheretních sruktur: velké, kompaktní oblasti "sweep" a "ejection" srovnatelné s velikostí budov a malé víry vznikající ve smykové vrstvě za střechou budovy. POD umožnila extrahovat dominantní, vysoce koherentní módy z proudění a určit relativní příspěvek každého módu k celkové turbulentní energii. Pečlivě jsme prověřili správnost fyzikálního významu těchto módů. Waveletová analýza POD koeficientů pomohla odhalit mechanismy zodpovědné za vznik módů. POD byla aplikována také na pole vorticity. Spo- jitost mezi vorticitou a ostatními metodami pro detekci jader vírů byla stanovena na závěr.
|
|
|
Mathematical modelling of air-flow in geometrically complicated areas
Fuka, Vladimír ; Brechler, Josef (vedoucí práce) ; Fürst, Jiří (oponent) ; Jaňour, Zbyněk (oponent)
Tato práce prezentuje počítačový model Charles University Large-eddy Microscale Model (CLMM) a příklady jeho využití. Je to numerický model pro výpočty proudění a rozptylu příměsí v mezní vrstvě atmosféry. CLMM řeší Navierovy-Stokesovy rovnice nestlačitelného proudění v Boussinesqově aproximaci a popisuje turbulentní proudění pomocí metody simulace velkých vírů. Dále jsou představeny tři příklady použití modelu. V prvním případě je model použit pro simulaci stabilní mezní vrstvy nad plochým terénem. Druhý příklad ukazuje použití modelu pro řešení proudění stabilně teplotně zvrstveného vzduchu přes překážky. Poslední příklad ukazuje výpočet proudění a rozptylu nebezpečné látky v městské zástavbě. Tato poslední studie byla provedena v rámci akce COST ES1006 a používá soubor experimentů "Michelstadt" pro validaci modelu.
|
|
|
Proudění a difúze uvnitř městské zástavby
Chaloupecká, Hana ; Jaňour, Zbyněk (vedoucí práce) ; Brechler, Josef (oponent)
Název práce: Proudění a difúze uvnitř městské zástavby Autor: Hana Chaloupecká Katedra: Katedra meteorologie a ochrany prostředí Vedoucí diplomové práce: prof. RNDr. Zbyněk Jaňour, DrSc., ÚT AV ČR, v. v. i. e - mail vedoucího: janour@it.cas.cz Abstrakt: Jedinečnost měst spočívá i v tom, že se zde nalézá výstavba rozličných tvarů. Hlavním tématem této práce je porovnání šíření koncentrací v zástavbách odlišných typů. Zabývali jsme se domy tvořenými jednotlivými kvádry dvou odlišných délek rozestavených rovnoběžně, poté na dvory. Ke zkoumání šíření znečištění v těchto sídlištích jsme zvolili metodu fyzikálního modelování. K tomuto účelu jsme v první části práce nejprve shrnuli teorii o mezní vrstvě atmosféry a fyzikálního modelování. Dále jsme se zabývali již experimenty. Měření probíhalo na modelu v měřítku 1 : 300 v aerodynamickém tunelu Ústavu termomechaniky AV ČR, v. v. i. v Novém Knínu. Ověřili jsme požadavky kladené na podobnost reálné mezní vrstvy a mezní vrstvy modelované v tunelu. Při samotném měření koncentrací v sídlištních zástavbách jsme nesledovali vlečku táhnoucí se od zdroje znečištění, ale studovali jsme úlohu k této inverzní. Měřili jsme koncentrace ve dvou pevných bodech vypouštěných postupně v různých bodech námi definovaných sídlišť. Výsledky ukázaly citlivost šíření koncentrací na tvar...
|
|
|
Modelování teplotně stratifikovaného proudění v atmosféře
Jirk, Aleš ; Brechler, Josef (vedoucí práce) ; Jaňour, Zbyněk (oponent)
In this thesis there is simulated an incompressible laminar flow in a higher-order accuracy around a circle cylinder with usage of an immersed boundary method and around a cylinder with a square cross-section with an influence of a thermal stratification. In the theoretical part the system of Navier-Stokes equations with Bussinesq approximation is derived and the methods for simulating are described. Fifth order WENO shock-capturing scheme reconstructs advections terms on the boundaries of control volumes. An explicit fourth-order Runge-Kutta scheme solves the first step of a fractional steps method. The obstacle with the circle cross-section is described by the immersed boundary method. In the implementation section there is interpreted the structure of programs for 2D cases. In the section Numerical experiments there is realized testing of the examples with the exactknown results the linear hyperbolic equations, the Burgers equations and the Euler equations and of a square cavity flow with Reynolds numbers of 100,1000 and 5000 with known numerical results for the Navier-Stokes equation. There is solved the flow around a square (and a circle) cylinder for Reynolds numbers 30; 200. Strouhal numbers are computed for von Kármán vortex street. Finally the flow around a square cylinder with influence of thermal...
|
|
| |
|
| |
|
|
Charakteristiky proudění a difúze velikosti mikroměřítka uvnitř městské zástavby
Kukačka, Libor ; Brechler, Josef (oponent) ; Jaňour, Zbyněk (vedoucí práce)
Dispersion of pollutants in the atmosphere of urban areas is the important task in environmental sciences. The main goal was the quantitative studying of a flow in a symmetrical urban built-up area depending on a running on flow direction. There was given a theoretical base of the physical modeling of the atmospheric boundary layer in this work. The measurement was done with a model of the urban build-up area at a scale of 1:200 in the aerodynamic wind tunnel of the IT AS CR, v.v.i. in Nový Knín. The requirements to the similarity to a real atmospheric boundary layer and a model boundary layer in the wind tunnel were accomplished. Velocity fields, concentration fields and fields of scalar uxes were measured in the area of a rectangular intersection. Results of the experiment showed significant sensitivity of the velocity field about the running on flow direction that extensively inuenced ventilation of street canyons.
|
|
| |
|
| |
|
|
Air Qaulity at Pedestrian Zone: The Role of Urban-Array Three-Dimensionality
Nosek, Štěpán ; Kellnerová, Radka ; Chaloupecká, Hana ; Jakubcová, Michala ; Jaňour, Zbyněk
Air quality at pedestrian level of two different urban arrays for two wind directions was studied experimentally in a wind-tunnel. Both urban arrays were designed according to typical European cities, formed by courtyard-type buildings with pitched roofs. While the first urban array had constant roof height, the second had variable roof height along all walls. The pollution was simulated by means of ground-level line source in the middle of the urban arrays. The concentrations were measured by a flame ionization detector at horizontal planes at the pedestrian level within the streets and courtyards at the vicinity of the line source. Results of the time and spatial averaged concentration reveal that both wind direction and three-dimensionality of the urban morphology are important parameters influencing the air quality at the pedestrian zones within the urban areas.
|
host ::
RSS.