شبیه سازی عددی آلودگی در تونل

در تحقیق حاضر، پخش آلودگی درون تونل به دو روش یک بعدی و سه بعدی مورد مطالعه قرار گرفته است. آلاینده های مورد بررسی منواکسیدکربن و اکسیدهای نیتروژن هستند. روابط مورد استفاده برای طراحی یک بعدی از استاندارد پیارک استخراج شده است. طراحی یک بعدی خود به دو بخش تهویه عادی و اضطراری تقسیم می شود که در تهویه عادی ابتدا گذرحجمی لازم برای رقیق کردن آلاینده ها سپس افت فشارهای موجود در تونل محاسبه و در انتها تعداد جت فن های لازم برای تهویه تونل تعیین می شود. شبیه سازی سه بعدی به صورت پایا و ناپایا، آشفته و غیر قابل تراکم انجام پذیرفت و برای مدل سازی آشفتگی از مدل k-? استفاده شد. یکی از مهم ترین بخش های شبیه سازی آلودگی در تونل، مدل کردن اثرات ناشی از حرکت خودروها، موسوم به اثر" پیستونی حرکت خودروها" است. برای مدل کردن این اثر از روش های شبکه متحرک، شبکه لغزنده و مرز متحرک و برای شبیه سازی جت فن ها از رابطه خطی دبی-فشار استفاده گردید. نتایج نشان می دهد که شبیه سازی سه بعدی به خوبی می تواند نقاط ضعف طراحی یک بعدی را برطرف کند و مدل مرز متحرک کم هزینه ترین و در عین حال یکی از کارآمد ترین روش های مدل سازی اثر پیستونی است. همچنین نشان داد دمای منبع آلاینده بر پخش ذرات آلاینده در تونل و در نتیجه گذر حجمی لازم برای رقیق کردن آلاینده ها موثر است.