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건물주위에서 바람에 의해 유발되는 난류(turbulence), 재순환(recirculation), 섭동(perturbation) 현상 등이 건물 주위 오염물질의 확산현상을 크게 지배하고 있다. 열적으로 성층화되지 않은 대기 경계층 내에 위치한 사각 건물 주위에서 바람에 의해서 유발되는 오염물질 확산현상을 연구하였다. 난류모델로는 표준 k-ε모델을 사용하고, 건물 주위에 오염원이 존재하는 경우 오염 물질 확산 예측을 위하여 구배확산이론을 사용하였다. 농도 방정식의 대류항은 Yabe 등이 개발한CIP(Cubic Interpolated Propagation) 방법을 이용하여 이산화를 하여 ...

건물주위에서 바람에 의해 유발되는 난류(turbulence), 재순환(recirculation), 섭동(perturbation) 현상 등이 건물 주위 오염물질의 확산현상을 크게 지배하고 있다. 열적으로 성층화되지 않은 대기 경계층 내에 위치한 사각 건물 주위에서 바람에 의해서 유발되는 오염물질 확산현상을 연구하였다. 난류모델로는 표준 k-ε모델을 사용하고, 건물 주위에 오염원이 존재하는 경우 오염 물질 확산 예측을 위하여 구배확산이론을 사용하였다. 농도 방정식의 대류항은 Yabe 등이 개발한CIP(Cubic Interpolated Propagation) 방법을 이용하여 이산화를 하여 수치 해석을 하였다. CIP 방법은 수치 불안정성과 수치 확산이 상대적으로 적기 때문에 계산에 정확성을 기할 수 있다. 오염가스가 유동 하류 쪽 건물 벽면 중앙 지면과 지면에서 건물 높이의 1.2배 떨어진 곳에 위치하는 점 오염원에서 배출되는 두 가지 경우에 대하여 계산을 하였다. 유동 하류 방향 건물 벽면에서부터 유동방향을 따라서 지면에서 형성되는 농도의 분포와 유동하류 방향 건물 벽면으로부터 건물 높이의 3배 떨어진 곳에서 수직방향으로 형성되는 농도 분포를 기존의 실험과 수치해석 결과와 비교 분석하였다. 유동하류 쪽 건물벽면 중앙 지면에서 오염물질이 배출되어지는 경우는 hybrid scheme을 이용한 기존의 수치해석 결과보다 CIP 법을 이용한 본 연구의 결과가 실험 결과와 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 유동하류 쪽 건물 벽면 중앙 지면에서 건물 높이의 1.2배 떨어진 곳에서 오염 물질이 배출되어지는 경우는 본 연구의 결과가 실험값보다 대체적으로 큰 값을 보여주고 있지만 기존의 다른 수치해석 결과보다는 더 잘 일치하는 경향을 보인다는 것을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Wind flow perturbations, recirculations and turbulence generated by buildings often dominate air pollutant distributions around buildings. This paper describes dispersion of contaminants in the vicinity of a building by solving the concentration equation based on previously simulated wind flow field...

Wind flow perturbations, recirculations and turbulence generated by buildings often dominate air pollutant distributions around buildings. This paper describes dispersion of contaminants in the vicinity of a building by solving the concentration equation based on previously simulated wind flow field. Turbulence closure is achieved by using the standard k-ε two-equation model. The paper shows application of the CIP method for solving a species concentration equation of contaminant gas around a rectangular building for two different sources under conditions of neutral atmospheric stratification. Results have been compared to the experimental data and the previous numerical results by hybrid scheme. The computational results of concentration profiles by the CIP method agree well with experimental data.

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