Comparison of Pollutant Dispersion by using AERMOD and CFD Models


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ELİF YAVUZ

Danışman: Sadullah Levent Kuzu

Özet:

CO2, SOx, NOx ve partikül madde (PM) gibi birçok atmosferik kirletici, fosil yakıtların yakılması yoluyla atmosfere salınır ve bu da yüksek düzeyde hava kirliliğine neden olur. Bu çalışmada, kirletici konsantrasyonlarının tahmini için farklı yaklaşımlar kullanan AERMOD ve CFD modelleri kullanılarak kömürle çalışan bir elektrik santralinden SO2 dağılımı simüle edilmiştir. En yakın meteoroloji istasyonu verileri, AERMOD'un AERMET ön işlemcisi kullanılarak hazırlanmış ve eksik sıcaklık ve bulut kapalılığı verileri, Weather Research and Forecasting (WRF) prognostik modeli kullanılarak tamamlanmıştır. Hava kalitesi izleme istasyonu alıcı nokta olarak tanımlanmış ve saatlik maksimum, günlük maksimum ve yıllık yer seviyesi SO2 konsantrasyonlarını elde etmek amacıyla 2014 yılı için AERMOD modeli çalıştırılmıştır. CFD modeli, rüzgarın doğrudan kaynaktan AQMS'e doğru estiği kritik hız rüzgar yönü belirlenerek, AERMET kullanılarak hesaplanan değişken rüzgar hızları ve PBL yükseklikleri ile yedi durum için çalıştırılmıştır. Bu iki yaklaşımdan elde edilen bulgular birbirleriyle ve gözlenen değerlerle karşılaştırılarak modellerin performansları değerlendirilmiştir. İki model arasında, kaynağın rüzgar altı konsantrasyon değerleri önemli ölçüde farklılık göstermiştir. Her iki modelde de meteorolojik koşullar, özellikle PBL, hesaplanan rüzgar altı SO2 konsantrasyonları üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. CFD, AERMOD ve gözlem değerlerine kıyasla yedi vakanın tümü için daha düşük rüzgar altı konsantrasyonları hesaplamıştır. AERMOD, gözlem değerlerine kıyasla dört durumda daha yüksek ve üç durumda daha düşük değerler öngörmüştür. Varsayımsal düz arazi kullanıldığında, iki modelin tahmin sonuçları birbirine yaklaşmıştır. Konsantrasyonun belirlenmesindeki temel fark, CFD'nin Euler yaklaşımıdır. Bu nedenle, sonuçlarımıza göre tek vaka çalışmaları için CFD dağılımı önerilmiştir.