|
|
Matematické modelování retenčních objektů městského odvodnění
Pavlík, Ondřej ; Stanko,, Ing Štefan (oponent) ; Pollert,, Jaroslav (oponent) ; Prax, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá využitím 3D matematických modelů proudění kapalin ve vodohospodářské praxi. Pomocí 3D matematického modelu byla detailně posouzena retenční nádrž Jeneweinova, která je umístěna na jednotné stokové síti města Brna a je důležitým objektem městského odvodnění. Retenční nádrž má za úkol ochránit vodní tok Svratka a Svitavský náhon před vnášením znečištění z kanalizační sítě v době srážkových událostí. V současnosti je při dešťových událostech do řeky odlehčována v odlehčovacích komorách odpadní voda, která bude primárně zachycena v retenční nádrži. Retenční nádrž Jeneweinova je pro posouzení vhodná zejména tím, že její potřeba vznikla na základě Generelu odvodnění města Brna s využitím 1D matematického modelu. Dalším faktorem byl fyzikální model, který byl pro potřeby jejího návrhu sestaven v LVV ÚVST FAST VUT v Brně. V neposlední řadě bude v okolí retenční nádrže instalováno reálné měření na stokové síti, kterým bude možné ověřit dosažené výsledky předkládané v předmětné práci. Matematický model „Retenční nádrže Jeneweinova“ byl vytvořen v softwaru FLOW-3D. FLOW-3D je univerzální CFD (Computational Fluid Dynamics) software pro výpočet proudění tekutin v ustáleném i neustáleném režimu a využívá výpočtové techniky k řešení pohybových rovnic tekutin. Tento software se využívá převážně pro výpočty hydrauliky kapalin, proudění plynů a pro výpočty přenosů tepla. Výsledky 3D matematického modelu byly v předmětné práci porovnány s hodnotami ve fyzikálním a 1D matematickém 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...
|
|
|
Charakteristiky proudění a difúze velikosti mikroměřítka uvnitř městské zástavby
Kukačka, Libor
Název práce: Charakteristiky proudění a difúze velikosti mikroměřítka uvnitř městské zástavby Autor: Libor Kukačka 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: Studium šíření znečišťujících látek v ovzduší městských aglomerací je jedním z důležitých úkolů výzkumu v oblasti životního prostředí. Hlavním tématem práce bylo kvantitativní studium proudění a difúze v symetrické městské zástavbě v závislosti na směru nabíhajícího proudění. V práci byla uvedena základní teorie k metodě fyzikálního modelování mezní vrstvy atmosféry. Měření probíhalo na modelu městské zástavby v měřítku 1:200 v aerodynamickém tunelu Ústavu termomechaniky Akademie věd ČR, v.v.i. v Novém Kníně. Během měření byly ověřeny požadavky kladené na podobnost reálné mezní vrstvy a mezní vrstvy modelované v aerodynamickém tunelu. V oblasti pravoúhlé křižovatky byla pro několik směrů nabíhajícího proudu proměřena pole rychlostí proudění, koncentrací a toků pasivní příměsi. Výsledky prokázaly značnou citlivost struktury pole proudění na směr nabíhajícího proudu, což významně ovlivňovalo ventilaci ulic ve studované oblasti. Klíčová slova: znečištění ovzduší, mezní vrstva atmosféry, fyzikální modelování, difúze pasivní...
|
|
|
Měření proudění a rozptylu polutantu na modelu Ústí nad Labem v aerodynamickém tunelu
Nosek, Štěpán ; Jaňour, Zbyněk
Metodou fyzikálního modelování byl v aerodynamickém tunelu ÚT AV ČR v Novém Kníně úspěšně uskutečněn experiment simulující proudění a rozptyl pasivního (etanu) a těžkého (butanu) plynu uvnitř a nad částí města Ústí nad Labem dle požadavků zadavatele (Spolek pro chemickou a hutní výrobu, akciová společnost, a.s.). Pro jeden zdroj úniku v areálu zadavatele byly simulovány tři směry větru (Z, JZ a Z) a pro každý z nich změřeny rychlostní a koncentrační pole v sledovaných oblastech. Možnost porovnání vývoje koncentrací pasivního a těžkého plynu v závislosti na vzdálenosti od zdroje, výšce, a studovaném směru větru, pomohla prokázat, že lehčí plyn se rozptyluje do vzdálenějších oblastí než plyn těžší, a to během všech studovaných směrů. Jako nejvíce nepříznivý byl pro rozptyl polutantu směrem k centru města určen západní směr větru, a pro rozptyl směrem k univerzitnímu kampusu směr jihozápadní. Při severozápadním směru větru nebyly naměřeny žádné okamžité hodnoty koncentrací v obou těchto kritických oblastech.
|
|
|
Experimentální vyšetřování vhodné poréznosti protiprašné stěny
Nosek, Štěpán
Článek seznamuje čtenáře se základními principy fyzikálního modelování atmosférické mezní vrstvy ve větrných tunelech a jejich aplikací na řešení prašnosti. Je uveden praktický příklad použití těchto metod v rámci řešení šíření prašnosti z pásových dopravníků do bezprostředního okolí protiprašnou stěnou.
|
|
|
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...
|
|
|
Charakteristiky proudění a difúze velikosti mikroměřítka uvnitř městské zástavby
Kukačka, Libor
Název práce: Charakteristiky proudění a difúze velikosti mikroměřítka uvnitř městské zástavby Autor: Libor Kukačka 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: Studium šíření znečišťujících látek v ovzduší městských aglomerací je jedním z důležitých úkolů výzkumu v oblasti životního prostředí. Hlavním tématem práce bylo kvantitativní studium proudění a difúze v symetrické městské zástavbě v závislosti na směru nabíhajícího proudění. V práci byla uvedena základní teorie k metodě fyzikálního modelování mezní vrstvy atmosféry. Měření probíhalo na modelu městské zástavby v měřítku 1:200 v aerodynamickém tunelu Ústavu termomechaniky Akademie věd ČR, v.v.i. v Novém Kníně. Během měření byly ověřeny požadavky kladené na podobnost reálné mezní vrstvy a mezní vrstvy modelované v aerodynamickém tunelu. V oblasti pravoúhlé křižovatky byla pro několik směrů nabíhajícího proudu proměřena pole rychlostí proudění, koncentrací a toků pasivní příměsi. Výsledky prokázaly značnou citlivost struktury pole proudění na směr nabíhajícího proudu, což významně ovlivňovalo ventilaci ulic ve studované oblasti. Klíčová slova: znečištění ovzduší, mezní vrstva atmosféry, fyzikální modelování, difúze pasivní...
|
|
|
Matematické modelování retenčních objektů městského odvodnění
Pavlík, Ondřej ; Stanko,, Ing Štefan (oponent) ; Pollert,, Jaroslav (oponent) ; Prax, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá využitím 3D matematických modelů proudění kapalin ve vodohospodářské praxi. Pomocí 3D matematického modelu byla detailně posouzena retenční nádrž Jeneweinova, která je umístěna na jednotné stokové síti města Brna a je důležitým objektem městského odvodnění. Retenční nádrž má za úkol ochránit vodní tok Svratka a Svitavský náhon před vnášením znečištění z kanalizační sítě v době srážkových událostí. V současnosti je při dešťových událostech do řeky odlehčována v odlehčovacích komorách odpadní voda, která bude primárně zachycena v retenční nádrži. Retenční nádrž Jeneweinova je pro posouzení vhodná zejména tím, že její potřeba vznikla na základě Generelu odvodnění města Brna s využitím 1D matematického modelu. Dalším faktorem byl fyzikální model, který byl pro potřeby jejího návrhu sestaven v LVV ÚVST FAST VUT v Brně. V neposlední řadě bude v okolí retenční nádrže instalováno reálné měření na stokové síti, kterým bude možné ověřit dosažené výsledky předkládané v předmětné práci. Matematický model „Retenční nádrže Jeneweinova“ byl vytvořen v softwaru FLOW-3D. FLOW-3D je univerzální CFD (Computational Fluid Dynamics) software pro výpočet proudění tekutin v ustáleném i neustáleném režimu a využívá výpočtové techniky k řešení pohybových rovnic tekutin. Tento software se využívá převážně pro výpočty hydrauliky kapalin, proudění plynů a pro výpočty přenosů tepla. Výsledky 3D matematického modelu byly v předmětné práci porovnány s hodnotami ve fyzikálním a 1D matematickém modelu.
|
|
|
Metodika hodnocení šíření prašnosti v komplikovaném terénu po realizaci protiprašné stěny
Nosek, Štěpán ; Jaňour, Zbyněk
Ve zprávě je popsána metodika pro hodnocení šíření uhelného prachu z povrchového dolu v komplikovaném terénu po realizaci protiprašné stěny. Nejprve je popsána metodika, která využívá metody fyzikálního modelování, konkrétně je aplikována Townsendova metodu tzv. nezávislosti na Reynoldsově čísle. Metodika je aplikována na případ šíření uhelného prachu z povrchového dolu Libouš v případě, kdy do okolí zdroje podstatného znečištění je umístěna prašná stěna a difúze prachových částic je studována v bezprostřední blízkosti tohoto zdroje. Po nastavení konfigurace aerodynamického tunelu, která simuluje proudění v MVA v odpovídajícím měřítku, byla provedena měření turbulentních charakteristik proudění a difúze a byla navržena její optimální konfigurace. Výsledky byly porovnány s výsledky SW.
|
|
|
Metodika Hodnocení šíření prašnosti v komplikovaném terénu po realizaci výrazných topografických změn
Nosek, Štěpán ; Jaňour, Zbyněk
Ve zprávě je popsána metodika pro hodnocení šíření uhelného prachu z povrchového dolu v komplikovaném terénu. Nejprve je popsána metodika, která využívá metody fyzikálního modelování, konkrétně je aplikována Townsendova metodu tzv.nezávislosti na Reynoldsově čísle. Metodika je aplikována na případ šíření uhelného prachu z povrchového dolu Libouš v konfiguraci, ke které dojde po plánované těžbě v roce 2024. Pro tuto plánovanou konfiguraci je navržen a vyroben plastický model. Po nastavení konfigurace aerodynamického tunelu, která simuluje proudění v MVA, byla provedena měření turbulentních charakteristik proudění a difúze. S pomocí těchto výsledků je validován matematický model.
|
host ::
RSS.