Πειραματική και αριθμητική μελέτη του πεδίου ανέμου και της ποιότητας αέρα σε ένα τυπικό κεντρικό δρόμο της Αθήνας
Αντικείμενο της παρούσας έρευνας είναι η αποτύπωση των χαρακτηριστικών του πεδίου ροής και διασποράς ρύπων σε μια τυπική αστική οδική χαράδρα με υψηλή κυκλοφορία σε κεντρική περιοχή της Αθήνας, σε πειραματικό και θεωρητικό επίπεδο. Με βάση το σκεπτικό αυτό, στόχος του προτεινόμενου έργου είναι η μελέτη της κατανομής των ρύπων όπως επίσης και η αποτύπωση του πεδίου ροής για διαφορετικά σενάρια ταχύτητας και διεύθυνσης του ανέμου, εκπομπών ρύπων και κατατομής θερμοκρασίας. Η μεθοδολογία που θα ακολουθηθεί συμπεριλαμβάνει πειραματική μελέτη των χαρακτηριστικών ροής και διασποράς ρύπων στον επιλεγμένο δρόμο με τη βοήθεια αεροσήραγγας που υπάρχει στο ΕΜΠ. Για τις ανάγκες του πειράματος θα κατασκευαστεί ομοίωμα του δρόμου υπό κλίμακα ενώ οι εκπομπές των αυτοκινήτων θα εξομοιωθούν με γραμμική πηγή από την οποία θα βγαίνει κάποιο αδρανές αέριο (SF6). Η πειραματική διαδικασία θα περιλαμβάνει διαφορετικά σενάρια διεύθυνσης και ταχύτητας ανέμου, εκπομπών ρύπου και κατατομών θερμοκρασίας, ώστε να συγκεντρωθεί ικανός αριθμός πειραματικών δεδομένων και να γίνει μια πρώτη εκτίμηση των χαρακτηριστικών ροής και διασποράς ρύπων. Σε δεύτερη φάση θα γίνει χρήση και ανάπτυξη αριθμητικού κώδικα μικρής κλίμακας, του οποίου η αξιοπιστία θα ελεγχθεί σε σύγκριση με τα πειράματα αεροσήραγγας και μέσω του οποίου θα μελετηθούν περισσότερα σενάρια εκπομπών, ταχύτητας και διεύθυνσης του ανέμου ώστε να αποτυπωθούν με τον καλύτερο τρόπο χαρακτηριστικά ροής, περιοχές υψηλού και χαμηλού ανέμου καθώς και επιπέδων ρύπανσης, όπως επίσης και σημεία όπου οι ρύποι παγιδεύονται και τέλος θα γίνει αξιολόγηση της άνεσης των κατοίκων στον δρόμο αυτό. Θα πρέπει να σημειωθεί εδώ ότι θα χρησιμοποιηθούν μεθοδολογίες τοπικής πύκνωσης πλέγματος για την επίλυση του πεδίου ανέμου και της διασποράς ρύπων και για την καλύτερη αποτύπωση της πραγματικότητας. Πιο συγκεκριμένα θα εφαρμοστεί πιο πυκνό πλέγμα σε περιοχές ενδιαφέροντος, (local grid refinement) και θα χρησιμοποιηθεί μια πιο νέα μέθοδος επίλυσης της τύρβης, προσομοίωση των μεγάλων στροβίλων (Large Eddy Simulation) για επιλεγμένες περιπτώσεις εκτός από τα κλασσικά μοντέλα επίλυσης της τύρβης (όπως k-ε). Συμπληρωματικά, θα γίνει επέκταση της μελέτης σε σενάρια βελτιστοποίησης της ποιότητας αέρα και της άνεσης των κατοίκων. Επίσης, από τη μελέτη αυτή θα προκύψει μια βάση δεδομένων η οποία θα μπορεί να διατεθεί και σε άλλους ερευνητές μέσω του διαδικτύου. Τέλος, αξίζει να σημειωθεί ότι θα επιλεγεί δρόμος στον οποίο ήδη λειτουργεί σταθμός μέτρησης της ρύπανσης του ΥΠΕΧΩΔΕ, (Πατησίων) στον οποίο υπάρχει δυνατότητα εγκατάστασης δύο κινητών σταθμών μέτρησης αέριας ρύπανσης του ΕΑΑ και του ΕΚΠΑ, κάτω από επιλεγμένες καιρικές συνθήκες, ώστε να γίνει σύγκριση των αποτελεσμάτων με τις μετρήσεις της αεροσήραγγας και τα αποτελέσματα από το μοντέλο.
Επιστημονικός Υπεύθυνος: ΑΣΗΜΑΚΟΠΟΥΛΟΥ, Τύπος: ΕΘΝΙΚΟ