I. Giới thiệu chung
Ô nhiễm không khí đang trở thành một vấn đề nghiêm trọng tại nhiều đô thị lớn, đặc biệt là TP Hồ Chí Minh. Luận văn này tập trung vào việc mô phỏng ô nhiễm không khí tại khu vực trường Bách Khoa TP Hồ Chí Minh bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá tác động của ô nhiễm không khí từ hoạt động giao thông đến chất lượng không khí trong khuôn viên trường. Sử dụng phần mềm ANSYS, nghiên cứu này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về sự lan truyền ô nhiễm mà còn đề xuất các biện pháp giảm thiểu hiệu quả. Việc mô phỏng ô nhiễm không khí không chỉ giúp đưa ra các giải pháp cho vấn đề ô nhiễm mà còn hỗ trợ trong việc hoạch định chính sách môi trường.
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là ô nhiễm không khí do hoạt động giao thông tại khu vực xung quanh trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh. Phạm vi nghiên cứu sẽ tập trung vào việc mô phỏng sự lan truyền chất ô nhiễm từ các tuyến đường chính như Tô Hiến Thành vào trong khuôn viên trường. Nghiên cứu sẽ sử dụng dữ liệu từ các quan trắc thực tế và ứng dụng phần mềm ANSYS để mô phỏng chính xác nhất tình hình ô nhiễm không khí hiện tại.
II. Cơ sở khoa học
Chương này trình bày các phương trình toán học cơ bản liên quan đến mô hình ô nhiễm không khí, bao gồm phương trình liên tục, phương trình Navier-Stokes, và phương trình truyền tải khối lượng. Những phương trình này sẽ giúp mô tả chính xác các hiện tượng vật lý diễn ra trong không khí, từ đó xây dựng mô hình mô phỏng hiệu quả. Việc áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn cho phép phân tích các yếu tố phức tạp trong môi trường không khí, đồng thời đưa ra các điều kiện biên phù hợp để mô phỏng chính xác hơn. Đặc biệt, việc sử dụng phần mềm ANSYS giúp thực hiện các tính toán phức tạp một cách nhanh chóng và hiệu quả, từ đó có thể đưa ra các giải pháp tối ưu cho vấn đề ô nhiễm không khí.
2.3. Phương pháp phần tử hữu hạn
Phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) là một công cụ mạnh mẽ trong việc giải quyết các bài toán phức tạp liên quan đến ô nhiễm không khí. PTHH cho phép chia nhỏ miền nghiên cứu thành nhiều phần tử nhỏ hơn, từ đó thực hiện các tính toán chi tiết và chính xác hơn. Việc sử dụng phần mềm ANSYS kết hợp với PTHH giúp mô phỏng hiệu quả sự lan truyền ô nhiễm từ các nguồn phát thải, đồng thời đánh giá tác động của chúng đến chất lượng không khí trong khu vực. Phương pháp này đã được chứng minh là hiệu quả trong nhiều nghiên cứu trước đây và sẽ được áp dụng trong nghiên cứu này.
III. Kết quả và thảo luận
Chương này trình bày kết quả mô phỏng ô nhiễm không khí tại khu vực trường Bách Khoa TP Hồ Chí Minh. Kết quả cho thấy sự phân tán của ô nhiễm không khí từ các nguồn phát thải giao thông, đặc biệt là từ đường Tô Hiến Thành. Sự phân bố ô nhiễm không khí được phân tích theo thời gian và không gian, cho thấy những khu vực có mức độ ô nhiễm cao nhất và tác động của chúng đến sức khỏe cộng đồng. Những kết quả này không chỉ có giá trị trong việc đánh giá hiện trạng ô nhiễm mà còn cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho các quyết định quản lý môi trường trong tương lai.
3.3. Kết quả tính toán và chạy mô hình
Kết quả tính toán từ mô hình cho thấy sự phân bố ô nhiễm không khí có sự thay đổi theo thời gian. Các thông số như nồng độ ô nhiễm và vận tốc gió đều ảnh hưởng đến sự phân tán của ô nhiễm trong không khí. Những kết quả này cung cấp thông tin quan trọng cho việc đánh giá mức độ ô nhiễm trong khu vực, đồng thời giúp đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm hiệu quả hơn.
