Studie šíření znečištění v místnosti

Ing. Tomáš Kořínek

Master's thesis

Study of air pollution dispersion indoor

Abstract:

Tato práce se zabývá studií šíření znečišťujících látek v místnosti. V práci je obsažena krátká motivace o tom, proč je důležité se této problematice věnovat. Velký důraz je věnován rešerši současných studií na téma využití CFD v problematice šíření znečišťujících látek. Detailně je zde popsán matematický model sloužící k samotnému popisu šíření znečištění v místnosti, který vychází z Eulerova popisu proudění vazké tekutiny. Prvotní ověření matematického modelu je provedeno na jednoduché doméně, kde je řešeno šíření plynu SF6. Porovnány jsou hodnoty koncentrace SF6 získané z numerické simulace s hodnotami z experimentu, kde tyto hodnoty jsou převzaty z práce L. Ricciardiho. Druhé ověření matematického modelu se týká šíření plynu CO2 během spalování etanolu. Pro toto ověření byla vybudována zkušební komora, ve které byly měřeny hodnoty koncentrace CO2 v čase. Součástí práce je i citlivostní studie vlivu nastavení matematického modelu na hodnoty koncentrace. Citlivostní studie se týkají volby turbulentního modelu, časového kroku, kvality sítě, modifikace turbulentního modelu a nastavení použitého řešiče.

Abstract:

This thesis deals with study of air pollution dispersion indoor. Thesis contains short motivation, why is important to take care with this issue. Great emphasis is dedicated to a search of actual studies in using CFD for air pollution dispersion indoor. There is a detail description of a mathematical model. The model is based on Eulerian description of viscous fluid flow. The first validation of the mathematical model is done on a simple case, where dispersion of SF6 is solved. Concentration of SF6 obtained from numerical simulation is compared with experimental data from L. Ricciardi. The second validation is focused to CO2 spreading after combustion of ethanol. A testing chamber was built for this validation, where concentration of CO2 was measured in time. Some sensitivity studies are done, where influences of numerical settings on concentration of CO2 are tested. Sensitivity studies are focus to a selection of a turbulence model, a time step, mesh quality, a modification of the turbulence model and settings of the used solver.

Keywords

znečištění vzduchu, kvalita vnitřního ovzduší, výpočetní dynamika tekutin, oxid uhličitý, spalování předem nesmíseného paliva

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 17. 6. 2015
• Supervisor: prof. Ing. Karel Fraňa, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechanical Engineering

Master programme / field:
Mechanical Engineering / Applied Mechanics