Balesetek során, vagy szándékosan a légkörbe kerülő légszennyező anyagok terjedésének előrejelzése komoly segítséget nyújthat az intézkedő katasztrófavédelmi szerveknek. Az erre alkalmazott gyors előrejelző numerikus modellek validációjában kulcsszerepe van a helyszíni mérés mellett a szélcsatorna-modellkísérleteknek.
Baleseti szennyezés alatt értjük, ha egy veszélyes anyagot tároló építmény vagy jármű valamilyen baleset/katasztrófahelyzet folytán megsérül és így az általa tárolt anyag a környezetbe jut, majd a szél által a légkörben továbbterjed. A terjedő anyag tulajdonságaitól függően többféle veszélyt rejt magában egy ilyen esemény. Amennyiben a gáz mérgező hatású az emberi szervezet számára, a hatás egyértelmű és törekedni kell arra, hogy minél kevesebb ember legyen kitéve a keletkező mérgező felhőnek. Gyúlékony anyagoknál a robbanás veszélyeire szükséges felkészülni, illetve folyékony anyagok esetén is előfordulhat, hogy azok párolgása során mérgező/robbanásveszélyes gőzök keletkeznek, melyek szintén terjednek a légkörben.
Ha megtörténik egy ilyen baleset, abban az esetben fontos, hogy a beavatkozó szervek (Katasztrófavédelem, Tűzoltóság) megfelelően tudjanak reagálni és a megfelelő intézkedéseket (települések evakuálása, utak lezárása, stb…) tudják meghozni. A kialakuló gázfelhő és az abból számolt biztonsági határok meghatározhatóak számítógépes szoftverekkel, melyekhez kellően pontos, egyúttal gyors eredményeket adó modellekre van szükség. A jelenleg legelterjedtebb szoftverek alapját képező Gauss-modell számos korlátozással rendelkezik a szakirodalom alapján, így fennáll az igény ennek továbbfejlesztésére, illetve újabb modellek fejlesztésére. A modellek validációjához minden esetben szükség van mérési eredményekre, ezek hiányában nem lehetünk biztosak a modellünk pontosságában. Ezek a mérési eredmények méretarányos kismintákon szélcsatornás kísérletekkel meghatározhatóak.
A szélcsatorna kísérlet során a valós szennyező helyett nyomgázt (például etán, metán) alkalmazunk, és annak koncentrációját mérjük a szennyezőforrás környezetének modelljének több pontjában nagy időbeli felbontással. A pontokból koncentráció eloszlás-térkép készíthető, meghatározhatóak a maximális szennyező-koncentrációk. A szélcsatorna kísérlet azért is jobban alkalmas a baleseti gyors előrejelző modellek validációjára, mint a helyszíni mérések, mert azokkal szemben a kísérlet peremfeltételei (szélirány, szélsebesség, légköri rétegződés) jól kontrollálhatóak, és állandóan tarthatóak, a kísérlet számtalanszor megismételhető, ezáltal a mérési eredmények reprezentatívak lesznek.
A témát gondozó kutató és tanszék
Dr. Kristóf Gergely | BME Gépészmérnöki Kar | Áramlástan Tanszék
Füle Péter | BME Gépészmérnöki Kar | Áramlástan Tanszék
Dr. Balczó Márton | BME Gépészmérnöki Kar | Áramlástan Tanszék
Az intézmény korábbi publikációi a témában
COST ES1006 (2012): Background and Justification Document COST Action ES1006 “Evaluation, improvement and guidance for the use of local-scale emergency prediction and response tools for airborne hazards in built environments”, May 2012, ISBN 3-00-018312-X (Edited by: S. Andronopoulos, P. Armand, K. Baumann-Stanzer, S. Herring, B. Leitl, T. Reisin, S. Trini Castelli, contributing authors: M. Balczo, S. Di Sabatino, J. Franke, M. Gerbec, A. Karpinnen, E. Meijer, J. Moussafir, B. Petterson Reif, G. Tinarelli, I. Trijssenaar-Buhre)
Atmoszférikus Áramlások Laboratórium kialakítása 