|
|
Měření fotokatalytické účinnosti nátěru fn nano®2 na idealizovaném modelu městské zástavby
Nosek, Štěpán
Metodou fyzikálního modelování byl v aerodynamickém tunelu ÚT AV ČR v Novém Kníně úspěšně uskutečněn experiment simulující odbourávání zdraví nebezpečného polutantu (NOX) fotokatalýzou na povrchu ošetřeném aktivním nátěrem FN NANO®2 uvnitř modelu městského uličního kaňonu. Za kontrolovaných podmínek (stejný směr a střední rychlost nabíhajícího větru, neutrální stratifikace atmosféry) byly simulovány dva případy znečištění uličního kaňonu: i) liniovým zdrojem uvnitř kaňonu simulujícím znečištění koncentracemi NO z automobilové dopravy, a ii) nabíhající mezní vrstvou, jenž byla znečištěna koncentracemi NOX (tedy směsi NO a NO2) z automobilu. Oba simulované případy prokázaly stejné průměrné účinnosti (15 %) a stejný trend účinnosti nátěru pro odbourávání NOX (účinnost klesá s výškou) uvnitř uličního kaňonu (zahrnující absolutní chybu účinnosti 1,3 %). Stejné výsledky výše uvedených rozdílných metod poukazují na nezávislost možného použití jedné z těchto metod pro analýzu odbourávání výsledných koncentrací NOX nátěrem FN NANO®2 uvnitř uličního kaňonu. Při vyšetřování lokální účinnosti a účinnosti odbourávání čistého NO nebo NO2 byla prokázána závislost účinnosti odbourávání na pozici zdroje znečištění (uvnitř/vně kaňonu) a složení vstupního plynu (buď pouze NO, nebo směs NO a NO2). Stanovit účinnost odbourávání jednotlivých polutantů (NO a NO2) tak šlo pouze v případě znečištění uličního kaňonu nabíhající mezní vrstvou (ii). Byly prokázány velmi vysoké účinnosti nátěru při odbourávání NO (průměrná účinnost 19 %) a účinnosti při odbourávání NO2 dosahují průměrně 7 %.\n
|
|
|
Měření fotokatalytické účinnosti nátěru fn nano®2 na modelu ulice Legerova
Nosek, Štěpán
Metodou fyzikálního modelování byl v aerodynamickém tunelu ÚT AV ČR v Novém Kníně úspěšně uskutečněn experiment simulující odbourávání zdraví nebezpečného polutantu (NOX) fotokatalýzou na povrchu ošetřeném aktivním nátěrem FN NANO®2 uvnitř modelu městského uličního kaňonu. Za kontrolovaných podmínek (stejný směr a střední rychlost nabíhajícího větru, neutrální stratifikace atmosféry) byl simulován případ znečištění modelu ulice Legerova nabíhající mezní vrstvou. Nabíhající mezní vrstva byla znečištěna koncentracemi NOX (tedy směsí NO a NO2) z automobilu.\nExperiment prokázal vyšší účinnost odbourávání NO (až 15 %) než NOX (max. 12 %), přičemž byla prokázána závislost účinnosti odbourávání na studované pozici. Nejnižší účinnosti bylo dosaženo v ulicích orientovaných paralelně s nabíhající mezní vrstvou. Tyto ulice jsou nicméně přirozeně lépe větrány. \n
|
|
|
Urban Ventilation Dependence on Geometric Configuration
Kukačka, Libor ; Jaňour, Zbyněk (vedoucí práce) ; Carpentieri, Matteo (oponent) ; Uruba, Václav (oponent)
Název práce: Ventilace městské zástavby v závislosti na jejím geometrickém uspořádání Autor: RNDr. Ing. Libor Kukačka Katedra: Katedra fyziky atmosféry Vedoucí disertační práce: prof. RNDr. Zbyněk Jaňour, DrSc., Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i. Abstrakt: Cílem práce je výzkum vlivu geometrie městské zástavby na její ventilaci za použití fyzikálního modelování proudění v aerodynamickém tunelu. Za účelem měření advektivního a turbulentního transportu znečištění uvnitř složité geometrie městské zástavby, navíc ve vysokém časovém rozlišení, byla vyvinuta speciální měřící metoda. Touto metodou bylo nejprve proměřeno šíření znečištění napříč křižovatkou uvnitř zjednodušené zástavby z přízemního bodového zdroje umístěného v uličním kaňonu, a to pro čtyři různé směry větru. Následně bylo simulováno šíření znečištění ve složitější zástavbě, přičemž bylo použito přízemního liniového zdroje znečištění vlastní konstrukce, pomocí něhož byly modelovány emise z automobilové dopravy. V rámci tohoto experimentu byly proměřeny tři typy uličních kaňonů s různou geometrií při kolmém a šikmém směru větru na podélnou osu kaňonů. Na základně proměření svislých bočních a vodorovných ploch uzavírající uliční kaňony byl zjištěn zásadní vliv geometrie městské zástavby a směru nabíhajícího větru na procesy ventilace. Zatímco v...
|
|
|
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.
|
|
|
Urban Ventilation Dependence on Geometric Configuration
Kukačka, Libor ; Jaňour, Zbyněk (vedoucí práce) ; Carpentieri, Matteo (oponent) ; Uruba, Václav (oponent)
Název práce: Ventilace městské zástavby v závislosti na jejím geometrickém uspořádání Autor: RNDr. Ing. Libor Kukačka Katedra: Katedra fyziky atmosféry Vedoucí disertační práce: prof. RNDr. Zbyněk Jaňour, DrSc., Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i. Abstrakt: Cílem práce je výzkum vlivu geometrie městské zástavby na její ventilaci za použití fyzikálního modelování proudění v aerodynamickém tunelu. Za účelem měření advektivního a turbulentního transportu znečištění uvnitř složité geometrie městské zástavby, navíc ve vysokém časovém rozlišení, byla vyvinuta speciální měřící metoda. Touto metodou bylo nejprve proměřeno šíření znečištění napříč křižovatkou uvnitř zjednodušené zástavby z přízemního bodového zdroje umístěného v uličním kaňonu, a to pro čtyři různé směry větru. Následně bylo simulováno šíření znečištění ve složitější zástavbě, přičemž bylo použito přízemního liniového zdroje znečištění vlastní konstrukce, pomocí něhož byly modelovány emise z automobilové dopravy. V rámci tohoto experimentu byly proměřeny tři typy uličních kaňonů s různou geometrií při kolmém a šikmém směru větru na podélnou osu kaňonů. Na základně proměření svislých bočních a vodorovných ploch uzavírající uliční kaňony byl zjištěn zásadní vliv geometrie městské zástavby a směru nabíhajícího větru na procesy ventilace. Zatímco v...
|
|
|
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.
|
|
|
Analýza nestacionárního proudění uvnitř ulice a dvoru
Kellnerová, Radka ; Jaňour, Zbyněk
Jedno-bodovým měřením jsme získali prostorové rozložení strředního toku hybnosti a momentů třetího řádu (šikmost) složek rychlosti. Zkoumaná oblast pokrývala vnitřní část uličního kaňonu a přilehlé křižovatky. Střední hodnoty toku hybnosti byly rozděleny do jednotlivých kvadrantů podle kavadrantové analýzy. Srovnáním mezi těmito kvadranty a šikmostí jsme získali náhled na prostorové rozložení silných intermitentních dějů v kaňonu a pomohli vysvětlit lokální dominanci událostí "sweep" nebo "ejection".
|
|
|
Turbulent Boundary Layer generated Over Two Urban Roughnesses
Kellnerová, Radka ; Jaňour, Zbyněk
As a basis for PIV measurement, turbulent characteristics of a flow were investigated by LDA over two different types of urban roughness in wind-tunnel. The roughness consists from long series of street canyons with unit aspect ratio. Different shapes of roof - flat and pitched - provide a different internal boundary layer above canyons. The latter one, generated by pitched roofs, is significantly more turbulent and thus slower then above flat roofs. Momentum flux and corresponding transport exhibits the largest deviation specially at the roof level. Ventilation in the streets is therefore distinct from each other. Quadrant analysis was applied for vertical profiles and cross-sectional areas in canyons in order to detect a domination of sweep or ejection events and to find a linkage to the third moment of velocity for both cases. The overall goal of the project is to find any of coherent structure produced by the roof edge as a low momentum region or an ejection formed by hairpin.
|
|
|
Dynamika proudění uvnitř městské křižovatky: charakteristiky šikmosti a špičatosti
Kellnerová, Radka ; Jaňour, Zbyněk
Metodou fyzikálního modelování vyšetřujeme intermitentní ventilaci znečištění v oblasti městské křižovatky a sousední ulice. Za účelem najít oblasti s intenzivním výskytem náhlých poryvů byly získány charakteristiky šikmosti a špičatosti. Emise byly vypouštěny z liniového zdroje a střední hodnota koncentrace se změřila pomalým plameno-ionizačním detektorem. Vertikální víry jako i rohové víry jsou zodpovědné za akumulaci emisí produkované dopravou. Nicméně, nestability spojené s výraznou šikmostí v distribuci rychlosti mohou redukovat nebo zesílit okamžitou hodnotu exhalací. Vertikální a horizontální tok hybnosti byl rozložen kvadrantovou analýzou. Tato metoda detekuje oblasti s nejvyšším transferem hybnosti z nabíhajícího proudění směrem dolů do kaňonu. Spojitost mezi "sweep" a šikmostí byla nalezena.
|
|
|
Studium pole koncentrace uvnitř městské zástavby
Jaňour, Zbyněk ; Kellnerová, Radka ; Bezpalcová, Klára
Cílem projektu bylo vyšetřit vliv okrajových podmínek na pole koncentrace v městské zástavbě. Experiment byl proveden v otevřeném nízkorychlostním tunelu. Model byl postaven v měřítku 1:200 a představoval dopravou zatíženou městskou ulici,navrženou podle skutečné Podbielski Strasse v Hannoveru (Německo). Osa ulice svírala s náběžným prouděním úhel přibližně 45°. Emise z dopravy simuloval liniový zdroj. Detailně modelovanou náběžnou oblast jsme posléze vyměnili za uspořádáné jednoduché elementy drsnosti. Instalovali jsme různé výšky a hustotu elementů. Všechny přestavby vedly ke snížení koncentrace v celém poli ulice. K největšímu poklesu došlo v oblasti nejvyšších hodnot původní koncentrace.
|
host ::
RSS.