Masterarbeit (abgeschlossen)

Anja Raida

Numerische Untersuchung des Einflusses verschiedener Randbedingungen auf die Stoffausbreitung in einem fiktiven Stadtmodell

Im Bereich des Umweltingenieurwesens nimmt die Untersuchung des Transportes gasförmiger Stoffe im urbanen Raum eine immer größer werdende Rolle ein, in den täglichen Nachrichten vor allem durch Messwert-Überschreitungen in Stadtgebieten und daraus resultierend eingeführten Dieselfahrverboten präsent. Die Luftschadstoffe nehmen Einfluss auf die Menschen und die Umwelt.

Bei den Untersuchungen des Transportes müssen verschiedene topografische Gegebenheiten, bauliche Voraussetzungen und die charakteristischen Eigenschaften des Windes berücksichtigt werden. Zur Analyse gibt es verschiedene Möglichkeiten: Zum einen physikalische Messungen im Windkanal und zum anderen numerische Simulationen mit Hilfe einer Software.

In dieser Masterarbeit sollen Transportvorgänge gasförmiger Stoffe in einer fiktiven Stadtgeometrie mit Hilfe einer numerischen Strömungssimulation (CFD) untersucht werden. Hierzu sollen für eine gegebene Häuseranordnung die Ausbreitung aus einer Bodenquelle, welche sich in einer Straßenschlucht zwischen den Häusern befindet, simuliert werden. In mehreren Simulationen sollen die Einflüsse verschiedener Randbedingungen auf die Ausbreitung analysiert werden. Zu verändernde Randbedingungen sind unter anderem die Variation des Quellvolumenstromes sowie die Veränderung der Umgebungs-rauigkeiten. Dazu werden an 15 Messpunkten verteilt über die Stadtgeometrie Konzentrationen untersucht. Anschließend sollen die Ergebnisse der CFD-Simulationen mit den Untersuchungsergebnissen einer Windkanalversuchsreihe verglichen werden.