ЧИСЕЛЬНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ЗАБРУДНЕННЯ ПОВІТРЯ НА ПРОМИСЛОВОМУ МАЙДАНЧИКУ ПІД ЧАС ШТИЛЮ
DOI:
https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.250822.7.871Ключові слова:
забруднення атмосфери; чисельне моделювання; промислові викиди; робоча зона; штильАнотація
Постановка проблеми. Розглядається задача прогнозування зон хімічного забруднення на промисловому майданчику за несприятливих умов (штиль). Саме за таких метеоумов має місце дуже інтенсивне забруднення повітря робочих зон на промислових майданчиках. Для оперативного прогнозування рівня хімічного забруднення потрібно мати математичні моделі, що дозволяють швидко здійснити такий прогноз. Мета роботи − розроблення чисельної багатопараметричної моделі та комп’ютерного коду для прогнозування розмірів та інтенсивності областей забруднення повітря на промислових майданчиках, що формуються в умовах штилю. Методика. Для розрахунку розповсюдження газоподібних домішок використовується тривимірне рівняння конвективно-дифузійного переносу. Дане рівняння враховує напрям вітру, атмосферну стратифікацію, інтенсивність емісії домішки. Для чисельного інтегрування рівняння конвективно-дифузійного переносу домішки використовується фізичне розщеплення цього рівняння. Перше рівняння описує конвективний перенос домішки, друге – перенос домішки за рахунок дифузії, третє рівняння описує зміну концентрації домішки внаслідок дії джерела емісії. Далі будуються скінченнорізницеві схеми розщеплення, що дозволяють розв’язати рівняння розщеплення. Наукова новизна. Розроблено ефективну чисельну модель, яка дозволяє прогнозувати інтенсивність та розміри областей забруднення, що формуються за несприятливих метеоумов (штиль). Практична значимість. На базі побудованої моделі розроблено комп’ютерний код, що дозволяє оперативно проводити серійні розрахунки для визначення областей забруднення повітря на промислових майданчиках в умовах штилю. Висновки. Побудовано чисельну модель та комп’ютерний код, які дозволяють прогнозувати рівень забруднення повітря в умовах штилю. Наведено результати обчислювального експерименту.
Посилання
Basmanov A.Ye. and Govalenkov S.S. Ocenka koncentracyi opasnux xymycheskyx veshhestv v vozduxe pry nepreruvnoj aktyvnosty istochnyka [Estimation of the concentration of hazardous chemicals in the air with continuous source activity]. Problemy nadzvychajnyx sytuacij [Problems of emergency situations]. Vol. 12, 2010, pp. 21–27.
(in Russian).
Plyatsuk L.D. and Boyko V.V. Analiz metodiv matematychnogo modelyuvannya rozpovsyudzhennya zabrudnyuyuchyx rechovyn v atmosferi [Analysis of methods of mathematical modeling of the spread of pollutants in the atmosphere]. Visnyk KNU im. Myxajla Ostrogradskogo [Problems of Emergency Situations]. Vol. 6, 2010, pp. 1–4. (in Ukrainian).
Berlyand M.Ye. Prognoz i regulyrovanye zagryaznenyya atmosferu [Forecasting and regulation of atmospheric pollution]. Leningrad : Gidrometeoizdat, 1985, 273 p. (in Russian).
Zgurovskiy M.Z., Skopetskiy V.V., Khrushch V.K and Belyaev N.N. Chislennoye modelirovaniye rasprostraneniya zagryazneniya v okruzhayushchey srede [Numerical modeling of pollution spreading in the environment]. Kyiv : Naukova Dumka Publ., 1997, 368 p. (in Russian).
Marchuk G.I. Matematicheskoye modelirovaniye v probleme okruzhayushchey sredy. Moscow : Nauka Publ., 1982, 320 p. (in Russian).
Pshinko A.N., Belyayev N.N. and Mashihina P.B. Modelirovanie zagryazneniya atmosfery pri tekhnogennyh avariyah : monografiya [Modeling of atmospheric pollution during technogenic accidents : monograph]. Dnipropetrovsk : Nova Ideologiya Publ., 2011, 166 p. (in Russian).
Samarskiy A.A. Teoriya raznostnykh skhem [The theory of difference schemes]. Moscow : Nauka Publ., 1983, 616 p. (in Russian).
Biliaiev M.M., Kozachyna V.A. and Oladipo M.O. Numerical analysis of atmosphere pollution from coal train. East European Scientific Journal. No. 3 (43), 2019, pp. 10–15.
Biliaiev M., Pshinko O., Rusakova T., Biliaieva V. and Sladkowski A. Computer Model for Simulation of Pollutant Dispersion Near the Road with Solid Barriers. Transport Problems. Vol. 16 (2), part 1, 2021, pp. 73–86. URL: https://doi.org/10.21307/tp-2021-024
Ilic P., Ilic S. and Stojanovic Bjelic L. Hazard modelling of accidental release chlorine gas using modern tool – ALOHA Software. Quality of Life. Vol. 9, 2018, pp. 38–45.
Jeong S.J. A CFD Study of Roadside Barrier Impact on the Dispersion of Road Air Pollution. Asian Journal of Atmospheric Environment. No. 9 (1), 2015, pp. 22–30. URL: http://asianjae.org/xml/19504/19504.pdf
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
<a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><img alt="Creative Commons License" style="border-width:0" src="https:/ /i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png" /></a><br />Ця робота ліцензована за <a rel="license" href="http://creativecommons.org /licenses/by/4.0/">Міжнародна ліцензія Creative Commons Attribution 4.0</a>.
