Mathematical modelling of air-flow in geometrically complicated areas

Abstract

Tato práce prezentuje počítačový model Charles University Large-eddy Microscale Model (CLMM) a příklady jeho využití. Je to numerický model pro výpočty proudění a rozptylu příměsí v mezní vrstvě atmosféry. CLMM řeší Navierovy-Stokesovy rovnice nestlačitelného proudění v Boussinesqově aproximaci a popisuje turbulentní proudění pomocí metody simulace velkých vírů. Dále jsou představeny tři příklady použití modelu. V prvním případě je model použit pro simulaci stabilní mezní vrstvy nad plochým terénem. Druhý příklad ukazuje použití modelu pro řešení proudění stabilně teplotně zvrstveného vzduchu přes překážky. Poslední příklad ukazuje výpočet proudění a rozptylu nebezpečné látky v městské zástavbě. Tato poslední studie byla provedena v rámci akce COST ES1006 a používá soubor experimentů "Michelstadt" pro validaci modelu.

The Charles University Large-eddy Microscale Model (CLMM) and its application are presented. It is a numerical model for simulation of turbulent flow and dispersion in the planetary boundary layer. CLMM solves the incompressible Navier-Stokes equations in the Boussinesq approximation and describes turbulence using the large eddy simulation. Three applications of the model are presented. In the first case, the model is applied to the stable boundary layer over a flat terrain. The second case presents the simulations of stably stratified flows over obstacles. The last case deals with the dispersion of a hazardous material within an urban canopy. It was performed in the frame of the COST Action ES1006 and uses the Michelstadt flow and dispersion dataset for model validation.