Karayolu Tünellerinde Kavis Geometrisinin Taşıt Egzozundan Yayılan Karbondioksit Dağılımları Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi
Öz
Bu çalışmada, karayolları tünellerinde taşıtların egzozlarından yayılan kirletici gazlardan karbondioksitin tünel içerisindeki dağılımları deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. İlk önce Trabzon ili Ortahisar ilçesinde bulunan Akyazı Tüneli’nde karbondioksit ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Daha sonra ise, içerisinde taşıt bulunan 500 m uzunluğundaki iki şeritli düz bir tünel ve R=950 m ve R=1900 m yarıçap değerlerine sahip iki çemberin 500 m uzunluğundaki yay parçalarıyla oluşan iki farklı kavise sahip iki şeritli iki tünel içerisindeki üç boyutlu akış alanları zaman bağımlı olarak Standart k-ε türbülans modeli ile çözülmüştür. Taşıt hızının 70 km/saat değeri için (taşıt sayısının 26 değeri için) gerçekleştirilen sayısal çözümlerle, tünel içerisindeki hız dağılımları ve karbondioksit dağılımları elde edilmiştir. Taşıtlı kavisli tünellerde, dış bükey ve iç bükey bölgelerde hız değerlerindeki fark kavis yarıçapı arttıkça artmaktadır. Kavis yarıçapı arttıkça karbondioksit değerleri azalmaktadır. Tünellerin iç bükey tarafında karbondioksit yoğunluğu daha fazla olmaktadır. Sayısal çalışmada kullanılan Standart k-ε modeli deneysel verilerle iyi bir uyum göstermektedir.
Anahtar Kelimeler
Kavisli tünel , Taşıt hızı , Karbondioksit dağılımı , Standart k-ε türbülans modeli
References
- De Fré R, Bruynseraede P, Kretzschmar JG. Air pollution measurements in traffic tunnels. Environmental Health Perspectives 1994; 102(4), 31-37.
- Luther MB. Horan P, Tokede O. Investigating CO2 concentration and occupancy in school classrooms at different stages in their life cycle. Architectural Science Review 2018; 61(1-2), 83-95.
- Wei C, Wang M. Spatial distribution of greenhouse gases (CO2 and CH4) on expressways in the megacity Shanghai, China. Environmental Science and Pollution Research 2020; 27, 31143-31152.
- Ren J, He J, Kong X, Xu W, Kang Y, Yu Z, Li H. A field study of CO2 and particulate matter characteristics during the transition season in the subway system in Tianjin, China. Energy and Buildings 2022; 254, 111620.
- Yang H, Wang H, Wu Y. Analysis of dynamic characteristics of CO2 concentration in subway cars. In E3S Web of Conferences EDP Science 2022; 56, 02019.
- Tao Y, Dong J, Pan X, Xiao Y, Tu J. investigation of the channelling effect on pollutants dispersion between adjacent roadway tunnels. International Journal of Environmental Science and Technology 2017; 14, 2733-2744.
- Sun H, Owen JS, Almazmumi S, Liu C, Mohammadi M, Dik A, Calautit JK. Pollutant cross-transmission in courtyard buildings: wind tunnel experiments and computational fluid dynamics (cfd) evaluation. Building and Environment 2024; 264, 111919.
- Kim DH, Gautam M, Gera D. On the prediction of concentration variations in a dispersing heavy-duty truck exhaust plume using k–ε turbulent closure. Atmospheric Environment 2001; 35(31), 5267-5275.
- Papakonstantinou, KA, Kiranoudis CT, Markatos NC. Numerical simulation of CO2 dispersion in an auditorium. Energy and Buildings 2002; 34(3), 245-250.
- Bari S, Naser J. Simulation of airflow and pollution levels caused by severe traffic jam in a road tunnel. Tunnelling And Underground Space Technology 2010; 25(1), 70-77.