Numerical Simulation of the CO2 Emission in the Atmospheric Boundary Layer Environment around the Iranian Aluminum Company and the Presentation of the Most Appropriate Green Space Pattern

Authors

School of Mechanical Engineering, Department of Energy Conversion, Iran University of Science and Technology

10.22034/ceej.2018.7577

Abstract

     Carbon dioxide (CO2) emissions from output chimneys in various industries are considered as one of the main sources of air pollution and an important factor in air quality assessment. During the last few years, many researchers have studied in this field. (Crasto (2007), Stockie (2011), Rigby (2007)). In the present study, the effect of topographic, atmospheric and building factors on the CO2 emissions from the “Iranian Aluminum Company” in the atmospheric boundary layer are investigated. The geographic location of “Iranian Aluminum Company” in Arak city has raised the company as one of the major sources of air pollution in this city.  In addition, using numerical results in ANSYS FLUENT software, the impact of city buildings on the diffusion of pollutants with regard to wind direction is modeled and verified. After that, we calculate the green space needed around the company; then, the most appropriate green space pattern is extracted.

Keywords


بختیاروند بختیاری س، سهرابی ه، "قابلیت تجارت کربن از طریقپروژه­های جنگل­کاری دراطراف مناطق صنعتی"، اولین کنفرانس بین­المللی رویکردهای نوین در نگهداشت انرژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، 1390.
پناهی پ، پورهاشمی م، حسنی­نژاد م، "برآورد زیتوده و ذخیرةکربن برگ گونة بنه در باغ گیاه شناسی ملی ایران"، مجلة جنگل ایران، انجمن جنگل­بانی ایران، بهار1390، سال سوم، شمارة 1، 1390.
پناهی پ، پورهاشمی م، حسنی­نژاد م، "آلومتری زیتوده و ذخیرةکربن برگ بلوط،های باغ گیاه­شناسی ملی ایران"، مجله پژوهش­های گیاهی مجله زیست­شناسی ایران، 1393، جلد 27، شماره 1.
سرلک م، "تحلیل عناصر موجود در ذرات معلق هوای شهر اراک به روش فعال­سازی نوترونی و جذب اتمی و مدل­سازی انتشار آلودگی از طریقAERMOD "، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، 1390.
سازمان بوستان­ها و فضای سبز شهرداری تهران،"عملکرد جنگل­کاری­های شهری در جذب گاز­های گلخانه"، 1393.
شهریاری غ، محمدزاده ثانی ا، "مدل­سازی تجمع گاز کربن دی­اکسید اطراف کارخانه آلومینیوم ایران (اراک) پس از رسیدن توده بحرانی به سطح زمین"، نخستین همایش ملی توسعه پایدار در سیستم­های مهندسی انرژی، آب و محیط زیست، 30 و 31 اردیبهشت 1394 ، تهران.
علیاری شوره­دلی م، "پیش­بینی رفتار آلاینده­های هوای اراک با استفاده از شبکه­های عصبی"، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر، تهران، 1382.
قیاسی س، "نقش خاک و نوع پیوند فلزات سنگین دردسترسی بیولوژیکی (مطالعه موردی:کارخانه آلومینیوم ایران واقع در شهر اراک)"، رساله دکتری، دانشگاه علوم و تحقیقات، تهران، 1390.
نورپور ع، کاظمی شهابی ن، حسنی­نژاد، م، "مدل­سازی پراکنش آلاینده­های هوا خروجی از دودکش کارخانه سیمان ایلام"، نشریه مهندسی عمران و محیط زیست، جلد 44، شماره 1، بهار 1393.
Apsley DD, Dyster SJ, McHugh S, “Modelling dry deposition”, 17, Technical Report, 2005.
Assael M J, Konstantinos, EK, “Fires, explosions, and toxic gas dispersions: effects calculation and risk analysis”, CRC Press, 2010.
Brunekreef B, Holgate S, “Air pollution and health”, The lancet, 2002.
Carson JE, Harry M, “The validity of several plume rise formulas”, Journal of the Air Pollution Control Association, 1969, 19(11), 862-866.
Crasto G, "Numerical simulations of the atmospheric boundary layer”, Universita degli Studi di Cagliari: Cagliari, Italy, 2007.
Fluent Ansys, “16.0 User’s Guide”, Ansys Inc, 2015.
Katharina S, “Determination of the atmospheric boundary layer height in complex terrain during SALSA 2005”, Diss. Diploma thesis, University of Bayreuth, Bayreuth, 2006.
Khopkar SM, “Environmental pollution monitoring and control”, New Age International, 2007.
Materials Committee D-22 on Methods of Sampling and Analysis, “ASTM standards on methods of atmospheric sampling and analysis: methods of testing, recommended practices, definitions”, American Society for Testing and Materials, 1962.
Moreira D, Marco V, “Air pollution and turbulence modeling and applications”, CRC Press, 2009.
Paul SM, “Gas-phase radical chemistry in the troposphere”, 2005, Chemical Society Reviews, 34(5), 376-395
Rigby M, “Air pollution climatology using meteorological reanalysis”, Ph.D. thesis, Imperial college London,London, England, 2007.
Schlichting H, Klaus G, “Boundary-layer theory”, Springer Science and Business Media, 2000.
Stockie John M, “The mathematics of atmospheric dispersion modeling”, Siam Review 53, no. 2, 2011, 349-372.
Westley F, “Table of recommended rate constants for chemical reactions occurring in combustion”, 1980, National Standard Reference Data System, NSRDS-NBS 67.