Numerical study of thermal effect on pollutant dispersion within a street canyon

Il fine ultimo dell' elaborato consiste nello studio della correlazione vigente fra forze di galleggiamento e fenomeni di trasporto di inquinante. Si vuole osservare l'impatto degli effetti termici all'interno di uno street canyon sulla dispersione di CO. Sono stati impiegati dei software CFD al fine di condurre delle simulazioni numeriche che garantiscano, in brevi tempi di esecuzione, risultati affidabili e facilmente graficabili. La tesi è redatta in lingua inglese e articolata in sei capitoli. Il primo tratta una valutazione complessiva dei problemi legati all'inquinamento dell'aria, introducendo una classificazione delle entità urbane elementari chiamate street canyon. Viene studiata la fisica termofluidodinamica che genera le forze di galleggiamento come effetto termico. Nel secondo capitolo si fornisce un compendio del funzionamento dei codici di simulazione, descrivendo nel dettaglio le principali fasi caratteristiche e i software CFD utilizzati: HEXPRESS e STAR-CCM+. Il capitolo terzo illustra le specifiche dello studio in esame, ovvero la definizione delle simulazioni da lanciare e la descrizione dei vari livelli di modellazione considerati: il problema fisico, il dominio computazionale, la griglia di discretizzazione spaziale e il settaggio di risoluzione numerica. Nel quarto capitolo si specificano i criteri di convergenza iterativa impiegati e gli strumenti quantitativi e qualitativi per l'analisi grafica di post-processing. Successivamente vengono condotte tre accurate analisi di convergenza di griglia che permettono di individuare una mesh ottimale al fine di ottenere risultati numerici grid-independent. Il quinto capitolo espone i risultati ottenuti, analizzando la dipendenza della dispersione di inquinante da: velocità e direzione del vento, aspect ratio del canyon e soprattutto forze di galleggiamento generate da effetti termici. Infine, nel sesto capitolo si affermano le conclusioni più rilevanti, riassumendo tutti gli aspetti esplorati.