В декабре 1952 года смертоносное сочетание застоявшегося холодного воздуха и массовых выбросов угля погрузило Лондон в токсичный туман, продлившийся пять дней. Температурная инверсия задерживала загрязнители на уровне земли, проникая в дома и театры, что привело к гибели от 4 000 до 12 000 человек. Сегодня такие инструменты, как ANSYS Fluent и Houdini, позволяют нам воссоздать это явление, чтобы понять его динамику и предотвратить его повторение.
Моделирование рассеивания с помощью ANSYS Fluent и AirMod 🌫️
Цифровое воссоздание Великого смога требует двух взаимодополняющих подходов. Во-первых, ANSYS Fluent решает уравнения Навье-Стокса для моделирования городского воздушного потока и температурной инверсии, фиксируя, как слой теплого воздуха задерживал диоксид серы и сажу. Вводятся исторические данные о температуре и выбросах промышленных и бытовых дымоходов. Затем AirMod (гауссова модель рассеивания) рассчитывает концентрацию частиц с течением времени, позволяя проверить результаты на соответствие данным о смертности. Основная техническая задача — моделирование турбулентности в городских каньонах с высокой точностью, что в 1952 году было немыслимо.
Плотная визуализация и городская профилактика с помощью Houdini 🏙️
Чтобы передать непрозрачность и опасность тумана, Houdini создает объемные облака с помощью симуляции частиц, реагирующих на температуру и влажность. Технические художники могут изменять плотность тумана в реальном времени, показывая, как видимость падала до менее одного метра. По сравнению с современными системами прогнозирования качества воздуха (например, модель UK-AIR), эти 3D-симуляции выявляют критические точки накопления, которые могут быть упущены современными датчиками, предлагая визуальное руководство для разработки политики зонирования и систем раннего оповещения в мегаполисах.
Экспортировали бы вы результаты в формат GIS?