2020. augusztus 13., csütörtök

A hőszigetek kialakulásának és befolyásolásának modellezése a numerikus áramlástan alkalmazásával (OTKA-49573)

Támogató szervezet

OTKA (Országos Tudományos Kutatási Alapprogramok)

A projekt időtartama

2005. 01. 01. - 2009. 07. 31.

Résztvevők

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Áramlástan Tanszék

Kristóf Gergely

Rácz Norbert

Balogh Miklós

SZTE Éghajlattani és Tájföldrajzi Tanszék

Unger János

Sümeghy Zoltán

Gál Tamás


A projekt főbb eredményei

1) Új transzformációs eljárást dolgoztunk ki a mérnöki elemzésben általánosan alkalmazott áramlástani elemző rendszerek adaptálására a mezoskálájú légköri problémákhoz. A módszer lehetővé teszi egy város belső területén az épület szintű áramlástan elemzést, ugyanakkor a modellezett térrész mérete a városi hősziget által keltett áramlás elemzéséhez szükséges (pl. 100 x 100 x 6 km) méretűre növelhető. Elkészítettük Szeged város atmoszférikus modelljét és meghatároztuk a hősziget által keltett áramlási teret.

2) Új, nagyszámú épület hatásának elemzésére alkalmas hálógenerálási eljárás fejlesztettünk ki, amely egyúttal alkalmas az utcakanyonok belső áramlási terének felbontására is. E módszer lehetővé teszi az új városrész beépítések városklíma (és átszellőzés) módosító hatásának elemzését. Budapest XI. Kerületi Önkormányzat megbízásából elkészítettük a kerületnek és környezetének áramlási modelljét és elemeztük a kerület átszellőzését a jellemző szélirányokra és a városi hősziget okozta áramlás hatására.

3) Szeged város kb. 30 km2-es beépített területére létrehoztunk a városi felszín horizontálisan és vertikálisan is igen pontos leírását tartalmazó adatbázist. Ezen adatbázisra épülő számítási eljárást dolgoztunk ki a városi tetőszint feletti légáramlás sebességének meghatározására, ami lehetővé teszi a város klímája és levegőminősége szempontjából kedvező hatással bíró ventilációs folyosók meghatározását.


Publications

Kristóf G., Rácz N., Bányai T., Gál T., Unger J., Weidinger T. 2006: A városi hősziget által generált konvekció modellezése általános célú áramlástani szoftverrel− összehasonlítás kisminta kísérletekkel A 32. Meteorológiai Tudományos Napok előadásai. Országos Meteorológiai Szolgálat, Bp.

Dr. Lajos T., Dr. Kristóf G., Dr. Goricsán I., Rácz N. 2006: Városklíma vizsgálatok a BME Áramlástan Tanszékén, hősziget numerikus szimulációja VAHAVA projekt (A globális klímaváltozás: hazai hatások és válaszok) zárókonferenciája Bp. CD.

Kristóf G., Bányai T., Rácz N. 2006: Development of computational model for urban heat island convection using general purpose CFD solver. Preprints 6th Int Conf on Urban Climate, Göteborg, Sweden, 822-825

Rácz N. és Kristóf G. 2006: Hősziget cirkuláció kisminta méréseinek összehasonlítása saját fejlesztésű LES modellel Egyetemi Meteorológiai Füzetek No. 20 ELTE Meteorológiai Tanszék, Bp. 173-176

Kristóf G, Rácz N, Bányai T, Gál T, Unger J és Weidinger T, 2006: A városi hősziget által generált konvekció modellezése általános célú áramlástani szoftverrel − példaként egy szegedi alkalmazással. 3. Magyar Földrajzi Konf, Bp, CD

N.Rácz, G.Kristóf, T.Weidinger, M.Balogh: Simulation of gravity waves and model validation to laboratory experiments, CD, Urban Air Quality Conf. Cyprus, 2007.

G.Kristóf, N.Rácz, M.Balogh, 2007: Adaptation of pressure based CFD solvers to urban heat island convection problems, CD, Urban Air Quality Conf. Cyprus.

G. Kristóf, N. Rácz, M. Balogh, 2007: CFD analyses of flow in stratified atmosphere, Physmod Conference, Orléans, France.

G.Kristóf, N.Rácz, M.Balogh, 2008: Atmoszférikus áramlások szimulációja, Simulation of atmospheric flows, GÉP, LIX évf, 5-6-szám.

Kristóf G, Rácz N, Balogh M, 2009: Adaptation of Pressure Based CFD Solvers for Mesoscale Atmospheric Problems, Boundary-Layer Meteorol, ISSN 1573-1472, Springer, DOI 10.1007/s10546-008-9325-7, 131:85-103, Impact Factor: 2.05.

Norbert Rácz, Gergely Kristóf, Tamás Weidinger, Miklós Balogh: Evaluation and Validation of a CFD Solver Adapted to Atmospheric Flows: Simulation of Topography-Induced Waves, Journal of Applied Meteorology and Climatology, (submitted), Impact Factor: 2.09.

Balogh M,Kristóf G, 2009: Fine scale simulation of turbulent flows in urban canopy layer, Időjárás, (submitted), Impact Factor: 0.??.

Balogh M, Kristóf G, 2009: Multiscale Modeling Approach for Urban Boundary Layer Flows, The seventh International Conference on Urban Climate, 29 June - 3 July 2009, Yokohama, Japan.

Unger J, 2006: Modelling of the annual mean maximum urban heat island with the application of 2 and 3D surface parameters. Climate Research 30, 215-226

Unger J, Sümeghy Z, Gál T and Balázs B, 2006: Statistical modelling of the urban heat island using 2 and 2D surface parameters in Szeged, Hungary. Volume of Abstracts. 8th Conf on Meteorology-Climatology-Atmospherc Physics, Athens, 169

Unger J, Balázs B, Sümeghy Z and Gál T, 2006: Multiple variable model for estimating the maximum UHI using 2 and 3 dimensional surface parameters. Preprints 6th Int Conf on Urban Climate, Göteborg, Sweden, 334-337

Unger J, Gál T, Balázs B and Sümeghy Z, 2006: Relationship between the intra-urban variation of sky view factor approximated by a software based tool and air temperature. Preprints 6th Int Conf on Urban Climate, Göteborg, Sweden, 346-349.

Unger J, Gál T, Balázs B és Sümeghy Z, 2006: A városi felszín összetett geometriájának hatása a városi hőszigetre Szegeden. 3. Magyar Földrajzi Konf, Bp, CD .

Unger J, Gál T, Balázs B és Sümeghy Z, 2006: A városi felszíngeometria és a hőmérséklet területi eloszlása közötti kapcsolat Szegeden. In Kiss A, Mezősi G és Sümeghy Z (szerk): Táj, környezet és társadalom. Ünnepi tanulmányok Keveiné Bárány Ilona professzor asszony tiszteletére. SZTE Éghajlattani és Tájföldrajzi Tanszék, Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék, Szeged, 735-746

Unger J, Gál T és Kovács P, 2006: A városi felszín és a hősziget kapcsolata Szegeden, 1. rész: térinformatikai eljárás a felszíngeometria számszerűsítésére. Légkör 51/3, 2-9

Unger J és Gál T, 2007: Sky view factor computation using 3D urban raster and vector databases: comparison and an urban climate application. In Kovács Cs (ed): From villages to cyberplace. In commemoration of the 65th birthday of Rezső Mészáros, Academician. Department of Economic and Human Geography, University of Szeged, 451-462

Gál T, Rzepa M, Gromek B and Unger J, 2007: Comparison between Sky View Factor values computed by two different methods in an urban environment. Acta Climatologica Univ Szegediensis 40-41, 17-26

Gál T and Sümeghy Z, 2007: Mapping the roughness parameters in a large urban area for urban climate applications. Acta Climatologica et Chorologica Univ. Szegediensis 40-41, 27-36

Unger J és Gál T, 2007: A városi felszín és a hősziget kapcsolata Szegeden, 2. rész: a felszíngeometria és a hőmérséklet-eloszlás kapcsolata. Légkör 51/4

Gál T, Unger J, 2008: Lehetséges ventillációs folyosók feltérképezése érdességi paraméterek alapján egy városi területen. Légkör 53(3), 2-8

Gál T, Unger J, Benkő D, 2008: Roughness mapping process in an urban study area. In Klysik K, Wibig J, Fortuniak K (eds): Klimat I bioclimat miast (Urban climate and bioclimate). Wydawnictwo Universytetu Lódzkiego, Katedra Meteorologii i Klimatologii, Lódz, Poland, 501-512

Gál T, Lindberg F and Unger J, 2009: Computing continuous sky view factor using 3D urban raster and vector databases: comparison and an application for urban climate. Theoretical and Applied Climatology 95, 111-123, Impact Factor: 1.566.

Gál T, Unger J, 2009: Detection of ventilation paths using high-resolution roughness parameter mapping in a large urban area. Building and Environment 44, 198-206, Impact Factor: 0.852

Unger J, 2009: Connection between urban heat island and sky view factor approximated by a software tool on a 3D urban database. Int Journal of Environment and Pollution 36, 59-80, Impact Factor: 0.404