MODITIC - Reynolds-averaged Navier-Stokes simulations of dense gas dispersion in urban environments

European Defence Agency-prosjektet B-1097-ESM4-GP MODITIC (MOdelling the DIspersion of Toxic Industrial Chemicals in urban environments) (2012 – 2016) har studert utslipp og spredning av nøytrale og ikke-nøytrale industrikjemikalier i urbane miljø. Målene er både å øke kunnskapen om de dominerende fysikalske prosessene som er involvert, og å støtte opp om forbedring av modelleringsteknikker. Denne rapporten beskriver arbeidet som er utført ved hjelp av metoden unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes (URANS) for å simulere utslipp og spredning av nøytral og tung gass i geometrier med økende kompleksitet. Hovedformålet med studien er å vurdere de brukte programvarenes kapasitet til å håndtere realistiske atmosfæriske forhold og utslipp av tung gass for urbane miljøer ved å validere resultatene mot vindtunnel data. Simuleringene rapportert i WE5200 har blitt utført av det franske Direction Générale de l’Armement (DGA) og det svenske Totalförsvarets forskningsinstitut (FOI) ved hjelp av to forskjellige løsere: Code Saturne og PHOENICS. Resultatene viser at modellene som brukes lykkes i å predikere strømmen: turbulensnivå og strømningsretninger er i hovedsak i tråd med funnene fra eksperimentene. Sammenligningen av det nøytrale utslippet viser at begge modellene kan fange middelstrømmen og middelturbulensen. Utslippet av tung gass tyder imidlertid på at oppdriftseffekter bare delvis fanges opp. En mulig forbedring ville bestå i å bruke lave Reynolds modeller og et finere oppløst beregningsnett i de stratifiserte regionene for å fange opp grensesjiktet og gradientene i kanten av den tunge gassen på en bedre måte.