Urban Ventilation Dependence on Geometric Configuration

Abstract

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...

Title: Urban Ventilation Dependence on Geometric Configuration Author: RNDr. Ing. Libor Kukačka Department: Department of Atmospheric Physics Supervisor: prof. RNDr. Zbyněk Jaňour, DrSc., Academy of Sciences of the Czech Republic, Institute of Thermomechanics, v. v. i. Abstract: The main goal of the thesis is to investigate the impact of urban geometry on the urban ventilation using wind-tunnel modelling. To measure the pollutant transport, both advective and turbulent, within complex urban geometries with a high temporal resolution a special measurement method was developed. At first, the pollution of a simplified urban area was simulated by a ground-level point source and the ventilation of the intersection with respect to four wind directions was studied. Later, the pollution of other simplified and complex urban areas was simulated by a ground-level line source and the ventilation of three different street canyons with respect to wind direction perpendicular and oblique to their along-canyon axis was investigated. The clear impact of urban complexity and wind direction on street canyon ventilation is demonstrated at lateral and top openings of all investigated canyons and the intersection. Whilst the dominance of the pollutant advection is demonstrated at the eaves of pitched roofs, at the roof ridges...