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rapporti - Deliverable

Modellistica lagrangiana a scala locale per la valutazione degli effetti sulla qualità dell’aria di interventi di efficienza energetica

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Modellistica lagrangiana a scala locale per la valutazione degli effetti sulla qualità dell’aria di interventi di efficienza energetica

Studio di fattibilità per la distribuzione open-source del modello di diffusione di inquinanti in atmosfera SPRAY, test di validazione per il nuovo algoritmo di “plume rise”. Studio dello stato dell’arte dei modelli lagrangiani a “micro mixing”

I modelli lagrangiani trovano un’ampia gamma di potenziali campi di applicazione, per la dispersione di inquinanti o sostanze reagenti, sia in atmosfera che in ambienti acquatici. Permettono quantificare gli effetti sulla qualità dell’aria (e delle acque), a seguito di interventi di ottimizzazione energetica, ma anche modellare direttamente processi di combustione e trattamento, nei seguenti ambiti: processi industriali (combustione, trattamento di inquinanti o reagenti), dispersione di inquinanti reattivi da sorgenti da traffico, camini industriali o da usi civili, odori (energia da rifiuti, impianti di compostaggio, discariche, inceneritori, stoccaggio e fumi di biogas, impianti geotermici, trattamento di rifiuti organici), incidenti (impianti industriali, trasporto e stoccaggio di idrocarburi, sostanze infiammabili, esplosioni). Le attività riguardanti il PAR 2012 hanno riguardato tre filoni principali. Nel primo è stato compiuto uno studio di fattibilità per la distribuzione “open source” del modello lagrangiano a particelle SPRAY. Tale modello è stato sviluppato da RSE negli ultimi 6 anni grazie ai finanziamenti di ricerca di sistema e consente di stimare la concentrazioni conseguenti ad un’emissione in atmosfera in modo particolarmente accurato su una scala di 10-20 km. Sono state in particolare indicate le modifiche da apportare al codice per renderlo maggiormente “user friendly”. Nel secondo sono state eseguite delle modifiche al modello con nuove verifiche dell’algoritmo di “plume rise”. Tale algoritmo permette di calcolare il sovra innalzamento termico dei fumi rilasciati da una sorgente calda, quale ad esempio il camino di una centrale termica. Il nuovo algoritmo di “plume rise” è particolarmente indicato per situazioni con sorgenti di emissione di tipologia complessa. Ad esempio, quando vi sono molteplici camini i cui pennacchi interagiscono dopo il rilascio. In particolare è stata analizzata la campagna sperimentale “BULL RUN” in cui sono misurate in numerose postazioni le concentrazioni di un tracciante rilasciato da un camino. Infine sono analizzati i modelli lagarangiani di “micromixing”. In quest’ambito, RSE ha contribuito ad uno studio sullo stato dell’arte di questi modelli, di cui sono state delineate le principali caratteristiche e applicazioni, fornendo indicazioni sulle soluzioni modellistiche di maggior interesse.

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