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Autore: G. Galli, S. Grignaffini, A. Vallati

Collana: CA - 56 - Napoli 2001

Note:
In questo lavoro viene effettuata un’analisi numerica sulla diffusione di inquinanti all’interno di ambienti chiusi.
Il modello numerico utilizzato è un modello segregato nel quale le equazioni sono linearizzate in forma implicita, e il dominio è stato discretizzato secondo il metodo dei volumi finiti. La simulazione numerica è stata eseguita utilizzando il software Fluent release 5.3 e creando griglie computazionali strutturate.
La diffusione di inquinanti è stata studiata ponendo particolare attenzione al problema della distribuzione degli stessi all’interno della stanza ed alla loro concentrazione, fornendo in tal modo informazioni utili per il dimensionamento di impianti aeraulici a servizio di locali per fumatori. Il riferimento normativo che si è utilizzato per questo lavoro è lo Standard ASHRAE 62/89R; si è valutato il Poullutant Removal Effectiveness, definito come il rapporto tra la concentrazione di inquinante nell’aria di estrazione e quella in una certa zona dell’ambiente. Si è valutata anche “l’età”
dell’aria presente per mezzo dell’Air Exchange Effectiveness definito come il rapporto tra l’età media dell’aria ambiente, relativa a tutto il volume confinato, e l’età media locale in una determinata zona dell’ambiente.
Sempre in riferimento allo standard ASHRAE 62/89R si è verificato che la portata di aria esterna prevista dalla norma sia sufficiente alla diluizione di inquinanti e, più in generale, il confronto è stato fatto con le più recenti normative vigenti.
Si è cercato inoltre di individuare le zone di ristagno di particelle inerti di antracite, utilizzate per la caratterizzazione generica di una sostanza inquinante, mediante lo studio delle loro traiettorie. Tale studio viene fatto utilizzando un approccio al problema con metodo stocastico che permette di valutare la dispersione delle particelle dovuta alle fluttuazioni turbolente (Discrete Random Walk Tracking). In

questo approccio stocastico l’analisi numerica effettuata predice la dispersione turbolenta delle

particelle integrando le equazioni della traiettoria per ogni particella, utilizzando la velocità istantanea

del fluido nel corso dell’integrazione. Utilizzando un numero congruo e ben rappresentativo di

particelle, può essere calcolato l’effetto “random” della turbolenza nella dispersione delle particelle.

La simulazione è stata effettuata ipotizzando nella stanza un posacenere “fumante” posto su di un

tavolo di lavoro, dal quale si è ipotizzato di far uscire delle particelle inerti di antracite.

Utilizzando il campo di velocità dell’aria all’interno della stanza si sono visualizzate le traiettorie delle singole particelle.