A környezetvédelem iránti fokozott társadalmi érdeklődés és az
elmúlt évek ipari balesetei a figyelem középpontjába állították
a levegőminőség előrejelzését, a szennyezőanyagok terjedésének
mind pontosabb modellezését. Ipari forrásokból kibocsátott
szennyezőanyagok mezo- és makroskálán történő terjedésének
szimulációjára az ELTE Meteorológiai Tanszékén és az Országos
Meteorológiai Szolgálatnál is több szoftver áll rendelkezésre.
Lokális skálán azonban, ahol az épületek áramlásmódosító hatása
jelentős, a hagyományos meteorológiai modelleken alapuló
terjedési szimulációk nem használhatók.
A városon belüli és ipari létesítmények üzemi területén történő
szennyezőanyag-terjedés modellezése iránti növekvő igény a
műszaki célú általános áramlásmodellező (Computational Fluid
Dynamics, CFD) szoftverek fejlesztőinek figyelmét egyre inkább a
meteorológiai alkalmazások felé fordította. A légszennyezés
elsődleges elszenvedői, a városi lakosság és az ipari
létesítményekben dolgozók általában bonyolult geometriájú,
beépített területeken élnek, ahol a felszínközeli
szennyezőanyag-koncentrációk sikeres előrejelzéséhez
elengedhetetlen az épületek által kialakított bonyolult
áramlások szimulációja. Ez meghaladja az időjárási modellek
képességeit, és CFD megközelítést igényel.
Az áramlástani modellezés két nagy területének, a
meteorológiának és a CFD technológiának az összekapcsolása
hatékony eszközt jelent a mikroskálájú folyamatok
modellezésében, azonban az eltérő megközelítések és a légköri
áramlások speciális tulajdonságai miatt a CFD modellek
adaptálása során számos nehézség jelentkezik. A továbbiakban a
terjedési modellek és a CFD technológia alapelveinek áttekintése
után a nyílt forráskódú OpenFOAM szoftverrel végzett
vizsgálatainkat mutatjuk be. A modellt ipari eredetű, elsősorban
a Paksi Atomerőmű területén bekövetkező baleseti kibocsátások
pontosabb modellezése érdekében alkalmazzuk. Elsődleges célunk
volt a modell alapvető tulajdonságainak érzékenységi
vizsgálatokon keresztül történő megismerése a későbbi eredmények
megbízhatóságának alátámasztása érdekében. A szoftver
használatának megkönnyítésére saját vezérlő és adatkezelő
programokkal tettük lehetővé az OpenFOAM kevés felhasználói
beavatkozást igénylő, akár időzített vagy online futását.
Szennyezőanyag-terjedési szimulációk során bemutattuk az
épületek körül kialakuló bonyolult áramlási viszonyokat,
valamint a programkód módosításával pontosabbá tettük a
turbulens diffúzió modellezését.
