Városi tér átszellőzésének szélcsatorna vizsgálata
Környezetünk levegőminőségét a közlekedési eredetű szennyezők nagymértékben rontják. A közúti járművek által okozott légszennyezettség a városokban a legjelentősebb. A szennyezőanyagok kibocsátásának környezetében a szennyezők koncentrációja drasztikus mértékben növekszik, ezért légszennyezettség szempontjából a forgalmas utak és az ezek mellett elhelyezkedő terek fokozottan terheltek. A szennyezőanyagok terjedésében nagy szerepe van a környező épületek által nagymértékben befolyásolt áramlási viszonyoknak. Amennyiben egy utca vagy egy tér átszellőzése megfelelő, a keletkező szennyezőanyagok gyorsan elkeverednek, és a környék levegőminősége megfelel az előírásoknak.
Munkám során a Budapest V. kerületében található József nádor tér és a körülötte elhelyezkedő városrész 1:350 léptékű modelljét készítettem el, és ezen a modellen szélcsatorna méréseket végeztem az Áramlástan Tanszék nagy vízszintes szélcsatornájában LDA technikát alkalmazva. Ügyeltem arra, hogy a városrészt megfelelő részletességgel modellezzem, és az elkészült modell arányaiban jó egyezőségben legyen az Áramlástan Tanszéken végzett, a József nádor tér vizsgálatára irányuló korábbi kutatások során alkalmazott szimulációs modellel is. Ilyen formában a mérések és a szimulációk eredményei egyaránt validálhatóak.
LDA technika alkalmazásával korábban még senki sem végzett méréseket a nagy vízszintes szélcsatornában. A mérések megkezdése előtt a pozícionáló szerkezetet – melyre később az LDA optikát rögzítettük – úgy helyeztük el, hogy az optikával lehetőségünk legyen a mérőtérhez alulról, üveglapon vagy plexin keresztül hozzáférni. Ez a technika lehetővé tette, hogy az optika egyáltalán ne zavarja meg az áramlást.
Ahhoz, hogy a József nádor tér modelljén végzett mérések eredményeiből helytálló következtetéseket vonhassak le az eredeti nagyságú térre vonatkozóan, nagyvárosi környezetben jellemző határréteget kellett modelleznem a szélcsatornában. Ennek megfelelően az LDA telepítése után először a határréteg paramétereit kellett megfelelően beállítani. A tér modelljén végzett mérések előtt tehát határréteg méréseket végeztem. A turbulencia generátor elemek elrendezésének többszöri megváltoztatása után a szélcsatornában létrehozott határréteget alkalmasnak találtam városi tér átszellőzésének szélcsatorna vizsgálatára.
A József nádor tér modelljén végzett mérések során a hangsúlyt egy adott síkon a turbulencia intenzitás és a sebességeloszlások vizsgálatára helyeztem.
A megvalósított modell segítségével számos további mérés végrehajtásához teremtettem lehetőséget, így például a későbbi kutatások során lehetőségünk lesz több szélirány mellett a téren kialakuló szélmező átfogó vizsgálatára, koncentrációmérések és homokeróziós vizsgálatok végrehajtására. Az LDA optikát a nagymozgatóra felszerelve a modellen felülről is végezhetőek mérések, így az alulról történő mérés eredményei összehasonlíthatóak a felülről történő mérés eredményeivel, és pontosan meghatározható, hogy az áramlásba felülről beengedett optika áramlást megzavaró hatása mennyire érvényesül, és ez mennyire befolyásolja a mérés eredményeit.
szerző
-
Tomor András
gépészeti modellezés
nappali (angol nyelvű)
konzulens
-
Balczó Márton
tudományos segédmunkatárs, Áramlástan Tanszék
