Investigación de las Características Dinámicas de la Dispersión de PM Durante la Aceleración de Vehículos Motorizados en Calles Urbanas Basada en Dinámica de Fluidos Computacional y Descomposición de Modos Dinámicos
Autores: Ding, Jiawei; Mei, Dan; Liu, Bowen; Gao, Mingwei; Cui, Jiale
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación de las Características Dinámicas de la Dispersión de PM Durante la Aceleración de Vehículos Motorizados en Calles Urbanas Basada en Dinámica de Fluidos Computacional y Descomposición de Modos Dinámicos
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Aceleración del vehículo
Dispersión de PM
Dinámica de Fluidos Computacional
Descomposición de Modos Dinámicos
Concentración de contaminantes
Calles urbanas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
La aceleración de los vehículos ocurre típicamente en semáforos, intersecciones o secciones congestionadas dentro de las calles urbanas, donde las altas densidades de peatones y vehículos representan una amenaza directa para la salud respiratoria debido a la dispersión de PM. Las simulaciones de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), combinadas con el método de Descomposición de Modos Dinámicos (DMD), se utilizan para analizar las características dinámicas de la dispersión de PM durante la aceleración del vehículo. El método DMD puede analizar eficazmente el cambio dinámico en la concentración de contaminantes en un campo de flujo no estacionario y aclarar el mecanismo de influencia de la aceleración del vehículo en la dispersión de contaminantes. Los resultados indican que la dispersión de PM durante la etapa inicial de aceleración está principalmente influenciada por flujos de baja frecuencia y gran escala, como las emisiones de escape, el viento natural y los vórtices de estela. En la etapa intermedia, la dispersión de PM tiende a estabilizarse, mientras que en la etapa final, los modos de alta frecuencia dominan y las fluctuaciones intensas del campo de flujo mejoran significativamente la dispersión de PM. Además, el análisis revela el papel crítico de los fenómenos de flujo de aire ascendente y descendente alrededor del vehículo en la conducción de la dispersión de PM. Este estudio ofrece una nueva perspectiva sobre las características de dispersión de PM bajo condiciones de flujo no estacionario en calles urbanas y proporciona una base científica para desarrollar estrategias de gestión de velocidad para mitigar el impacto de la dispersión de contaminantes.
Descripción
La aceleración de los vehículos ocurre típicamente en semáforos, intersecciones o secciones congestionadas dentro de las calles urbanas, donde las altas densidades de peatones y vehículos representan una amenaza directa para la salud respiratoria debido a la dispersión de PM. Las simulaciones de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), combinadas con el método de Descomposición de Modos Dinámicos (DMD), se utilizan para analizar las características dinámicas de la dispersión de PM durante la aceleración del vehículo. El método DMD puede analizar eficazmente el cambio dinámico en la concentración de contaminantes en un campo de flujo no estacionario y aclarar el mecanismo de influencia de la aceleración del vehículo en la dispersión de contaminantes. Los resultados indican que la dispersión de PM durante la etapa inicial de aceleración está principalmente influenciada por flujos de baja frecuencia y gran escala, como las emisiones de escape, el viento natural y los vórtices de estela. En la etapa intermedia, la dispersión de PM tiende a estabilizarse, mientras que en la etapa final, los modos de alta frecuencia dominan y las fluctuaciones intensas del campo de flujo mejoran significativamente la dispersión de PM. Además, el análisis revela el papel crítico de los fenómenos de flujo de aire ascendente y descendente alrededor del vehículo en la conducción de la dispersión de PM. Este estudio ofrece una nueva perspectiva sobre las características de dispersión de PM bajo condiciones de flujo no estacionario en calles urbanas y proporciona una base científica para desarrollar estrategias de gestión de velocidad para mitigar el impacto de la dispersión de contaminantes.