Numerické modelování proudění v zástavbě

Abstract

Tato práce se zaměřuje na proudění v mezní vrstvě atmosféry v mˇěstské zástavbě a srovnání experimentálních a numerických výsledků. Na základě [1] byla zvolena geometrie s řadou domků s plochými střechami. Pro numerické simulace byl použit solver OpenFOAM, využívající Navier-Stokesovy a RANS rovnice a kε model turbulence. Byla zkoumána závislost výsledků na délce zástavby a vstupních podmínkách. Simulace s 12 domky a vstupem na hřebeni domů (VNH) vykazovaly dobrou shodu s experimentem, zatímco zkrácený vstup (VZ) přinesl odlišné výsledky. Zkrácení oblasti na 6 domků vedlo k odlišným proudovým strukturám a vyšším hodnotám rychlostí. Výsledky ukazují, že se vstupem VNH je možné použít kratší geometrii s přijatelnou přesností, což výrazně zkracuje výpočetní čas.

This work focuses on the flow within the atmospheric boundary layer in urban areas and the comparison of experimental and numerical results. The study investigated the dependence of results on the length of the urban area and boundary conditions. Based on [1], a geometry with a series of flat-roofed buildings was selected. Numerical simulations were performed using the OpenFOAM solver, employing the Navier-Stokes and RANS equations with the kε turbulence model. Simulations with 12 buildings and roof-level inflow (VNH) showed good agreement with the experiment, while the truncated inflow (VZ) produced significantly different results. Reducing the domain to 6 buildings led to altered flow structures and increased velocity magnitudes. The findings demonstrate that with inflow VNH, a shorter geometry can provide results with acceptable accuracy, significantly reducing computational time.