scholarly journals Application of Lagrangian particle dispersion models to air quality assessment in the Trans-Manche region of Nord-Pas-de-Calais (France) and Kent (Great Britain)

2010 ◽  
Vol 40 (1/2/3) ◽  
pp. 160 ◽  
Author(s):  
S. Plainiotis ◽  
K.A. Pericleous ◽  
B.E.A. Fisher ◽  
L. Shier
Author(s):  
Pranas Baltrėnas ◽  
Jurgita Morkūnienė ◽  
Petras Vaitiekūnas

One of the main methods for the air quality assessment and forecast is mathematical simulation of pollutants. In order to simulate the dispersion of solid particles (SP) in the air, there may be applied the package of “Phoenics” software in which the proximity methods of equation solution are used, because an accurate analytic solution of movement equations is not possible to be applied. The software was used in Žverynas district of Vilnius city in which the exact values of SP were selected. The paper presents the technique of mathematical simulation of SP dispersion in the air, the Algebraic Slip Model is described which is used for the solution of the problem; the model uses calculation‐based formulas. Based on the results of the experiment (the values of SP concentration) and the obtained results by applying “Phoenics” mathematical simulation program, the feasibility of the simulation program for modeling the SP concentration dispersion is determined. The results of simulation are submitted in figures and tables, and conclusions have been derived. Santrauka Oro kokybei vertinti taikytas teršalų sklaidos ore matematinis modeliavimas. Kietųjų dalelių (KD) dispersijai ore modeliuoti taikytas PHOENICS programinės įrangos paketas, kuris duoda artutinius skaitinius pernašos lygčių sprendinius, nes tikslūs analiziniai sprendiniai yra negalimi. Programa naudota Vilniaus miesto Žvėryno rajone, kurio daugelyje vietų naudotos tikslios (eksperimentinės) KD koncentracijų reikšmės. Pateikta kietųjų dalelių dispersijos ore matematinio modeliavimo metodika taikant algebrinės šlyties metodą, naudotos bazinės pernašos procesų lygtys. Kaip KD pradinės sąlygos miesto gatvėse naudoti eksperimentiniai duomenys (KD koncentracijos reikšmės) ir, gautus duomenis panaudojant PHOENICS matematinio modeliavimo programoje, gauta KD koncentracijos dispersija aplinkoje. Rezultatai pateikti paveiksluose ir lentelėse, jie palyginti su eksperimentiniais rezultatais. Резюме Для оценки качества воздуха применено математическое моделирование распределения загрязнений в воздухе. Для моделирования распределения фракций твёрдых частиц применен пакет программного обеспечения PHOENICS, позволяющий решать артутивные числовые уравнения переносов, так как точные аналитические решения невозможны. Программа применена для района Жверинас города Вильнюса, в котором в ряде мест использованы точные (экспериментальные) значения концентраций твердых частиц. Применена методика математического моделирования распределения фракций твердых частиц в воздухе с применением метода алгебраического сдвига (МАС). В модели применены уравнения процессов базовых переносов. Первоначальные условия распределения твердых частиц на улицах города получены из экспериментальных данных (значений концентраций твердых частиц). С помощью программы математического моделирования PHOENICS получено распределение фракций твердых частиц в воздухе. Результаты, представленные на рисунках и таблицах, сравнены с экспериментальными данными.


Author(s):  
Attila Simo ◽  
Simona Dzitac ◽  
Ioan Dzitac ◽  
Mihaela Frigura-Iliasa ◽  
Flaviu Mihai Frigura-Iliasa

2011 ◽  
Vol 56 (4) ◽  
pp. 737-747 ◽  
Author(s):  
Anastasios Mavrakis ◽  
Anastasia Spanou ◽  
Katerina Pantavou ◽  
George Katavoutas ◽  
George Theoharatos ◽  
...  

2016 ◽  
Author(s):  
Huda Mohd. Ramli ◽  
J. Gavin Esler

Abstract. A rigorous methodology for the evaluation of integration schemes for Lagrangian particle dispersion models (LPDMs) is presented. A series of one-dimensional test problems are introduced, for which the Fokker-Planck equation is solved numerically using a finite-difference discretisation in physical space, and a Hermite function expansion in velocity space. Numerical convergence errors in the Fokker-Planck equation solutions are shown to be much less than the statistical error associated with a practical-sized ensemble (N = 106) of LPDM solutions, hence the former can be used to validate the latter. The test problems are then used to evaluate commonly used LPDM integration schemes. The results allow for optimal time-step selection for each scheme, given a required level of accuracy. The following recommendations are made for use in operational models. First, if computational constraints require the use of moderate to long time steps it is more accurate to solve the random displacement model approximation to the LPDM, rather than use existing schemes designed for long time-steps. Second, useful gains in numerical accuracy can be obtained, at moderate additional computational cost, by using the relatively simple "small-noise" scheme of Honeycutt.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document