Tuesday, 23 July 2024

Modelling of development and methods of control of heat islands by using computational fluid dynamics

Supporting organization

Hungarian Scientific Research Fund, OTKA K 49573

Duration of the project

01. 01. 2005. – 31. 07. 2009.

Participants of the project

University of Szeged, Department of Climatology and Landscape Ecology

The main project results

1) A new transformation method has been developed for the adaptation of software of general application in engineering to the mesoscale atmospheric problems. This methodology allows building level simulation in downtown area, in the same time; the computational domain can be increased to the size necessary for modeling the circulations caused by the urban heat island phenomenon (i.e. 100 x 100 x 6 kilometers). The atmospheric model of Szeged has been created and the mesoscale circulation induced by the urban heat island has been analyzed.

2) A novel mesh generation method has been proposed for taking into account the effect of high number of buildings together with the fine details of the flow field in the larger street canyons. Assessment of climatic affects of the construction of new buildings is made possible by the new meshing strategy. This numerical approach has been applied for investigating the urban ventilation driven by the most frequent winds and the urban heat island circulation in the XI-th district of Budapest (and the surrounding area) in the framework of a contract with the local government.

3) The urban surface database of the 30 km2 built in area of Szeged has been created with a very high horizontal and vertical accuracy. A computational model has been developed for determining the air velocity above roof level on the basis of the data stored in the urban surface database. This model allows the analyses of ventilation paths which have a favorable impact on the urban climate and pollution.


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

Study News

Diaspora_article_picture

Fulfil your professional dreams while you explore your Hungarian heritage – the Hungarian Diaspora Scholarship gives you an exceptional chance to develop both personally and academically.

Follow us

Facebook Facebook