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Aplicación de la modelización CFD para la dispersión de contaminantes en un punto crítico de tráfico urbano

Autores: Ioannidis, Giannis; Li, Chaofan; Tremper, Paul; Riedel, Till; Ntziachristos, Leonidas

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Salud
Emisiones
Entorno urbano
Calidad del aire
Modelo CFD
Contaminación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 12

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los factores de salud relacionados con el bienestar de la población urbana nos instan a comprender mejor el impacto de las emisiones en los entornos urbanos a microescala. Existe una gran necesidad de representar y monitorear las concentraciones de contaminantes con alta precisión en las ciudades, mediante la construcción de una red digital de calidad del aire precisa y validada. Este trabajo se refiere al desarrollo y aplicación de un modelo CFD para la dispersión de material particulado, CO y NO provenientes de la actividad del tráfico en una zona muy concurrida de la ciudad de Augsburgo, Alemania. Las emisiones se calcularon en función de la actividad del tráfico durante septiembre de 2018 con el software COPERT Street versión 2.4. Los datos meteorológicos necesarios para las simulaciones se tomaron de una red de sensores y las concentraciones resultantes se compararon y validaron con las indicaciones de estaciones de calidad del aire de alta precisión. El solucionador del modelo utilizó el enfoque RANS en estado estacionario para resolver el campo de velocidad y la ecuación de convección-difusión para simular la dispersión de los contaminantes, cada uno modelado con diferentes coeficientes de difusión molecular. Se realizó un análisis de sensibilidad para decidir la malla computacional más eficiente a utilizar en el modelado. Se implementó un perfil de velocidad para la capa límite atmosférica (ABL) en el límite de entrada de cada simulación. Los casos se referían a aplicaciones a nivel de calle en condiciones de estado estacionario durante una hora. Los resultados se evaluaron en función de las métricas de validación CFD para aplicaciones urbanas. Este enfoque proporciona una red digital de contaminación 3D de última generación para el área, capaz de evaluar los niveles de contaminación a escala de calle, proporcionando información para técnicas de reducción de la contaminación en áreas urbanas y combinándose con redes de sensores existentes para un retrato más completo de la calidad del aire.

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