Savukaasubluumien 3D-visualisointi

Abstract

Tämän insinöörityön tavoitteena oli etsiä visualisointiohjelma savukaasubluumin 3D-visualisointia varten ja tuottaa menetelmäohje 3D-visualisointia varten. Visualisointiohjelman valinnassa vertailtiin kahta ohjelmaa, 3D Analyst- ja Paraview-ohjelmaa, keskenään, joista visualisointiohjelmaksi valittiin Paraview-ohjelma. Menetelmäohjeessa tarkas-tellaan visualisoinnin eri vaiheet läpi seikkaperäisesti. Ohjeessa kerrotaan, kuinka Aermod ViewTM-leviämismallinnusohjelmasta saadaan tuotettua reseptoriverkostot ja muutettua ne Excel-ohjelmalla sopivaan muotoon, jotta ne voidaan tuoda Paraview-visualisointiohjelmaan. Varsinaisen visualisoinnin lisäksi ohjeessa kerrotaan, miten tuotetaan erilaisia tulostuskuvia savukaasubluumin 3D-visualisaatiosta. Tarve savukaasubluumin 3D-visualisoinnille tuli Pino-asetuksen tultua voimaan; tämän vuoksi leviämismallinuksien kysyntä on lisääntynyt merkittävästi. 3D-visualisoinnilla saadaan huomattavasti havainnollisempi visualisaatio savukaasubluumin leviämisestä kuin 2D-tasolla. Tällöin 3D-visualisoinnin avulla leviämismallinnuksien visulisaatioiden arvo nousee.

Visualisointohjelman valinnan jälkeen suoritettiin ohjelman validointi, jolla varmistettiin ohjelman toimivuus ja sopivuus käyttötarkoitukseensa. Validointimenetelmäksi valittiin visuaalinen vertailu, jossa vertailtiin Aermod ViewTM-ohjelmalla tuotetun savukaasubluumin 2D-visuaalisaation ja Paraview-ohjelmalla tuotetun savukaasubluumin 3D-visualisaation samalta tasolta otetun leikkauskuvan eroja ja yhtäläisyyksiä. Tämä validointimenetelmä suoritettiin kolmella eri tasolla, joiden visualisaatioita vertaamalla todettiin, että Paraview-ohjelman 3D-visualiaatio on luotetta-va ja ohjelma toimii oikealla tavalla.

Opinnäytetyön tuloksena saatiin valittua visualisointiohjelma ja savukaasubluumin 3D-visualisointiohjeet työn tilaajan käyttöön. Työohjeessa esitetään vaihe vaiheelta savukaasubluumin 3D-visualisaation tuottaminen ja erilaisten tulosteiden tuottaminen 3D-visualisaatiosta, joiden avulla pystytään tuottamaan havainnollisia otoksia savukaasu-bluumin leviämisestä ympäristöön. Opinnäytetyön perusteella voidaan todeta, että Paraview-ohjelma soveltuu hyvin savukaasubluumin 3D-visualisointiin, jolla pystytään esittämään entistä havainnollisemmin bluumin leviämistä myös korkeussuunnassa eri mallinnustilanteissa.

The aim of this thesis was to look for a visualization program to visualize flue gas plumes in 3D and to produce a guide for 3D visualization. When the program was being chosen, two programs, Paraview and 3D Analyst, were compared with each others. The Paraview-program was selected to as the visualization program. The guide, which was made to be used by the client, will walk the user through visualization phases step by step. The guide presents, how receptor nets are made by the Aermod ViewTM program and then converted to a form suitable for the Paraview-program by the Excel-spreadsheet program. The guide also displays how to make various prints of the visualization. The need for the 3D visualization of flue gas plume was came up when the Pino regulation came into force leading to increased demand for dispersion models. It is possible to illustrate more with 3D visualization than with 2D visualization. This gives added value to visualization of dispersion model.

After the program had been selected, the validation was carried out. The validation of the program was performed to confirm its functionality and suitability for the purpose. Visual comparison was chosen as the validation method comparing the visualizations of the 2D visualization by the Aermod ViewTM program and the 3D visualization by the Paraview program of the flue gas plume taken at the same point and level. These visualizations were made in three different levels; with each level visualizations were compared to each other to determine the differences. The Paraview program was found to be working properly and reliably on the basis of the results of the validation.

As a result of this thesis, a visualization program was chosen and a guide for 3D visualization of the flue gas plume was was produced. The guide presents step by step how a flue gas plume 3D visualization is made and how to make a variety of illustrative prints from the visualization. It can be concluded that the Paraview program is suita-ble for 3D visualization of flue gas plumes. The major advantage of the 3D visualization compared to the 2D visual-ization is that it can present more information of the spread of plumes in the vertical direction.