تصاميم مدن مبتكرة تتمايل مع الريح
يستعمل الباحثون آخر تقنيات التصميم الحديثة في سبيل دراسة تأثيرات الرياح على المدن، مما يمهد الطريق واسعاً لتصاميم مبتكرة في البناء وتوليد الطاقة.
ويستخدم الباحثون في معهد التكنولوجيا الملكي في ملبورن، جامعة ملبورن في استراليا آخر تقنيات التصميم الحديثة في سبيل دراسة تأثيرات الرياح على المدن، مما يمهد الطريق واسعاً لتصاميم مبتكرة في البناء وتوليد الطاقة وتقنية الطيران.
وستمكن دراسات نماذج الاضطرابات الهوائية المهندسين من الاستفادة الأمثل من شكل الأبنية، فضلاً عن القدرة على تحديد التدفق الهوائي السريع داخل المدن التي بالإمكان استعمالها لتوليد الطاقة.
وصرح الدكتور عبد الغني محمد من مجموعة بحوث أنظمة الطيارات في معهد التكنولوجيا الملكي في ملبورن أن نماذج المحاكاة التي طورها فريق البحث بإمكانها جعل شكل التيارات الصاعدة مرئيةً أثناء تشكلها فوق الأبنية، وأن تظهر تأرجحها زمنياً.
وأضاف أنه : "من خلال تحليل تفاعل الرياح مع الأبنية، فإن بحثنا يفتح إمكانيات جديدة لتحسين التصاميم بغية الاستفادة الأمثل من الطبيعة".
ويوضح الدكتور عبد الغني محمد : أنه بالإمكان استعمال الأبنية لزيادة تدفق الهواء عند مستويات الشارع والتهوية أيضاً، في حين يمكن وضع توربينات الرياح بدقة في مناطق تدفق الهواء بسرعات كبيرة لتوليد الطاقة في المدن، وتزويد الطاقة المجانية للأجهزة الالكترونية التي تحتاج إلى مستوى طاقة متدني.
ويضيف : كما ستساعدنا نماذج المحاكاة هذه لتدفق الهواء على تعزيز عملنا في مجال توليد الطاقة من الطائرات بدون طيار الصغيرة الحجم، وتطوير تقنية تمكن من مساعدتهم في استعمال التيارات الصاعدة للوصول إلى ارتفاعات شاهقة بسرعة والطيران لمدة أطول بدون الحاجة إلى أي طاقة إضافية".
وعادة يعول العلماء والمهندسون على نماذج صغيرة الحجم لأبنية المدينة، ويختبرونها ضمن قنوات للرياح للحصول على توقعات مفصلة لتدفق الرياح.
هذه العملية مكلفة وتستهلك وقتاً طويلاً وقد استبدلت تدريجياً بنماذج محاكاة التدفق الرقمية، والمعروفة أيضاً باسم ديناميكيا السوائل المحوسبة.
وقد أنشأ الباحثون وهم: الدكتور عبد الغني محمد، بروفسور سيمون واتكينز (معهد التكنولوجيا الملكي في ملبورن)، دكتور روبرت كاريسي (استراليا)، والبروفسور ديفيد فليتشر (جامعة سدني) نموذج ديناميكي بالسوائل المحوسبة للتوقع بدقة لأي حقل تدفق هوائي ديناميكي ومعقد جداً حول الأبنية في معهد التكنولوجيا الملكي في ملبورن في شمال ملبورن.
وتم نشر النتائج في مجلة هندسة الرياح والديناميكيا الصناعية بعد أن تمت المصادقة على نموذج المحاكاة باستعمال سلسلة من التجارب الشاملة على نطاق النماذج
