ЕКСПРЕС-РОЗРАХУНОК ЗАБРУДНЕННЯ РОБОЧИХ ЗОН БІЛЯ ТРАНСПОРТНОГО КОРИДОРУ У ВИПАДКУ ЕКСТРЕМАЛЬНИХ СИТУАЦІЙ НА ЗАЛІЗНИЦІ

Автор(и)

  • В. В. Біляєва Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Ukraine
  • О. В. Берлов Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Ukraine
  • В. А. Козачина Український державний університет науки і технологій, Ukraine
  • О. А. Тимошенко Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Ukraine
  • В. М. Полторацька Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.250423.42.929

Ключові слова:

екстремальна ситуація, забруднення атмосфери, чисельне моделювання, залізниця

Анотація

Постановка проблеми. Розглядається задача експрес-оцінювання областей забруднення атмосферного повітря в робочих зонах біля транспортного коридору в разі екстремальних ситуацій на залізниці, що спричинюють емісію хімічно небезпечних речовин. Мета роботи – розроблення чисельної моделі для швидкого аналізу областей забруднення атмосферного повітря в умовах конвекції. Методика. Для визначення областей забруднення атмосферного повітря, що формуються при екстремальних ситуаціях на залізниці у випадку емісії хімічно небезпечних речовин, застосовується тривимірне рівняння конвективно-дифузійного розповсюдження домішки в атмосфері. Враховується нерівномірний профіль вітру з висотою та залежність коефіцієнтів атмосферної дифузії від швидкості вітру. Для чисельного розв’язання тривимірного рівняння масопереносу домішки в атмосферному повітрі застосовуються скінченорізницеві схеми розщеплення. Наукова новизна. Розроблено ефективну чисельну модель для визначення областей забруднення повітря біля транспортного коридору у випадку викиду хімічно небезпечних речовин на залізниці. Практична значущість. На базі побудованої чисельної моделі розроблено комп’ютерну програму, що дозволяє оперативно розраховувати динаміку формування областей хімічного забруднення біля транспортного коридору в разі екстремальних ситуацій на залізниці. Висновки. Розроблено чисельна модель та комп’ютерний код, що дозволяють методом обчислювального експерименту оцінювати забруднення робочих зон біля транспортного коридору у випадку екстремальних ситуацій на залізниці. Побудована модель має широкий робочий діапазон та враховує найбільш суттєві фізичні фактори, що впливають на формування зон хімічного забруднення в повітрі. Наведено результати обчислювального експерименту.

Біографії авторів

В. В. Біляєва , Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

канд. техн. наук, доц., кафедра аерогідромеханіки та енергомасопереносу

О. В. Берлов , Придніпровська державна академія будівництва та архітектури

канд. техн. наук, доц., кафедра безпеки життєдіяльності

В. А. Козачина, Український державний університет науки і технологій

канд. техн. наук, доц., кафедра гідравліки, водопостачання та фізики

О. А. Тимошенко , Придніпровська державна академія будівництва та архітектури

канд. техн. наук, доц., кафедра екології та охорони навколишнього середовища

В. М. Полторацька, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури

канд. техн. наук, доц., кафедра екології та охорони навколишнього середовища

Посилання

Соботович Е. В. , Лисиченко Г. В. , Забулонов Ю. Л. та ін. Аварія з фосфором у Львівській області : факти, проблеми, екологічні наслідки. Вісник Інституту геохімії навколишнього середовища. 2007. Вип. 14. С. 8–18.

Басманов А. Е., Говаленков С. С. Оценка концентрации опасных химических веществ в воздухе при непрерывной активности источника. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2010. Вип. 12. С. 21–27.

Берлянд М. Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1985. 273 с.

Біляєв М. М., Біляєва В. В., Берлов О. В., Козачина В. А. CFD-моделювання в аналізі ефективності систем захисту довкілля та працівників на робочих містах. Дніпро : Журфонд, 2022. 268 с.

Згуровский М. З., Скопецкий В. В., Хрущ В. К., Беляев Н. Н. Численное моделирование распространения загрязнения в окружающей среде. Київ : Наук.думка, 1997. 368 с.

Марчук Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. Москва : Наука, 1982. 320 с.

Пшинько А. Н., Беляев Н. Н., Машихина П. Б. Моделирование загрязнения атмосферы при техногенных авариях. Днепропетровск : Нова ідеологія, 2011. 166 с.

Самарский А. А. Теория разностных схем. Москва : Наука, 1983. 616 с.

Bashar M. Al-Zghoul, Wa’il Y. Abu-El-Sha’r. New Gaussian Plume Equation for the Impacts of Dust Storms on Radionuclide Transport. Aerosol and Air Quality Research. Vol. 20. 2020. Pp. 119–127.

Ilic P., Ilic S., Stojanovic Bjelic L. Hazard modelling of accidental release chlorine gas using modern tool – ALOHA Software. Quality of Life. Vol. 9. 2018. Pp. 38–45.

Ondrej Zavila, Pavel Dobes, Jakub Dlavka, Jan Bitta. The analysis of the use of mathematical modeling for emergency planning purposes. The Science for Population Protection. 2015. Vol. 2. Pp. 1–8.

Tseng J. M., Su T. S., Kuo C. Y. Consequence evaluation of toxic chemical releases by ALOHA. Procedia Engineering. 2012. Vol. 45. Pp. 384–392.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-05-07